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Ciencia

Un equipo de físicos ha conseguido “ver” algo que Einstein rechazaba. Han demostrado que átomos con masa pueden estar en dos lugares a la vez y permanecer conectados

Un experimento con átomos de helio ha confirmado uno de los fenómenos más extraños de la física cuántica en condiciones mucho más complejas. El resultado abre nuevas preguntas sobre la gravedad y la naturaleza de la realidad.
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Hay ideas en física que suenan mal incluso cuando son correctas. Esta es una de ellas. Que una partícula pueda estar en dos lugares a la vez ya resulta difícil de aceptar. Pero que además pueda estar conectada con otra de forma instantánea, sin importar la distancia, es directamente incómodo. Tanto que Einstein lo descartó como una especie de error conceptual.

Lo llamó “acción fantasmal a distancia”. Y, sin embargo, acaba de volver a aparecer.

Cuando la teoría deja de ser abstracta

Un equipo de físicos ha conseguido “ver” algo que Einstein rechazaba. Han demostrado que átomos con masa pueden estar en dos lugares a la vez y permanecer conectados
© Shutterstock / aleksandarnakovski.

El entrelazamiento cuántico no es nuevo. Lleva décadas demostrado en laboratorio, sobre todo con fotones, partículas de luz sin masa. Pero había un límite claro: cuanto más “real” y complejo es el sistema, más difícil es demostrar ese comportamiento. Por eso este experimento cambia las cosas.

Un equipo de la Universidad Nacional de Australia, publicado en Nature Communications, ha conseguido demostrar entrelazamiento utilizando átomos de helio. No propiedades abstractas, no partículas sin masa. Átomos completos, con protones, neutrones y electrones. Materia en el sentido más clásico de la palabra.

Átomos que siguen varios caminos a la vez

Para lograrlo, los investigadores enfriaron nubes de átomos hasta temperaturas cercanas al cero absoluto. En ese punto ocurre algo extraño: los átomos dejan de comportarse como objetos individuales y pasan a actuar como una única onda cuántica.

Un condensado de Bose-Einstein. A partir de ahí, hicieron chocar dos de estas nubes utilizando pulsos de luz láser. El resultado no fue una simple dispersión, como cabría esperar en un sistema clásico. Los átomos salieron en múltiples direcciones al mismo tiempo. No como metáfora. Literalmente.

La prueba que no deja margen

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© YouTube / Science & Medicine ANU y ANU TV.

Mientras caían bajo la gravedad, los átomos atravesaron un interferómetro diseñado para medir su momento. Y ahí apareció la señal clave: patrones que solo pueden explicarse si las partículas están entrelazadas. Los resultados violaron la desigualdad de Bell.

En física, eso es importante. Es la forma más sólida de demostrar que no estamos ante un efecto estadístico ni una ilusión experimental. Es, en términos simples, la confirmación de que la realidad funciona de forma no local. Que lo que ocurre aquí puede depender instantáneamente de lo que ocurre allí.

El detalle que lo cambia todo: tienen masa

Lo realmente relevante no es que el entrelazamiento exista. Eso ya lo sabíamos. Es que aquí ocurre con átomos que tienen masa. Y la masa, a diferencia de la luz, siente la gravedad.

Esto abre una puerta que hasta ahora estaba prácticamente cerrada: estudiar cómo se comporta la mecánica cuántica en sistemas que también están gobernados por la relatividad general.

El viejo problema que sigue sin resolverse

Un equipo de físicos ha conseguido “ver” algo que Einstein rechazaba. Han demostrado que átomos con masa pueden estar en dos lugares a la vez y permanecer conectados
© Shutterstock / Vink Fan.

La física moderna tiene una grieta conocida. Por un lado, la relatividad general describe el universo a gran escala con una precisión impresionante. Por otro, la mecánica cuántica hace lo mismo en el mundo microscópico.

El problema es que no encajan. Nadie ha conseguido una teoría que unifique ambas. Lo que se conoce como la “teoría del todo” sigue siendo una aspiración más que una realidad. Experimentos como este no resuelven el problema, pero permiten empezar a hacer preguntas nuevas. Y eso, en ciencia, ya es avanzar.

Un universo menos intuitivo de lo que parece

Hay algo profundamente incómodo en todo esto. Porque no estamos hablando de abstracciones matemáticas. Estamos hablando de materia. De objetos que, en teoría, deberían comportarse como cosas “normales”. Y no lo hacen.

Pueden estar en varios estados a la vez. Pueden influirse sin contacto. Pueden comportarse como ondas y como partículas dependiendo de cómo los mires. Einstein no lo aceptó. Pero el experimento es bastante claro: el universo no tiene por qué ajustarse a lo que nos parece lógico. Y eso, quizá, es lo más interesante de todo.

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