miércoles, 7 de abril de 2010

REFLEXIONES EN LA SOLEDAD

CUADRAGÉSIMAPRIMERA REFLEXIÓN

¿ Cómo es posible que una onda de probabilidad, que es un ente matemático, tenga propiedades físicas? Un ente exclusivamente matemático no puede sufrir reflexiones ni refracciones ni ninguna otra propiedad física.

FÍSICA CUÁNTICA

Una onda es una transmisión de una fuerza a través de un medio material. Si consideramos la definición de onda (no como una oscilación del medio) sino como la transmisión de una fuerza, ya sea a través de un medio o mediante la partícula en movimiento, entonces si podemos considerar a las partículas como ondas que transmiten una fuerza mediante su cantidad de movimiento. En definitiva, la materia son partículas que transmiten una fuerza mediante su cantidad de movimiento.

DISPERSIÓN DE PARTÍCULAS

Las partículas se dispersan en todas direcciones debido al choque con los bordes de la rendija y a las distintas direcciones con que son emitidas por la fuente. Estas desviaciones son mayores cuanto menores son sus cantidades de movimiento e inversamente proporcionales a la anchura de las rendijas. La distribución de las partículas en la pantalla tiene máximos, zonas brillantes, donde hay un mayor número de impactos de las partículas en el detector y mínimos, zonas oscuras, en las cuales hay un menor número de impactos. La diferencia de impactos es lo que distingue una zona brillante de una oscura. La transmisión de fuerza en un medio y la transmisión de una fuerza a través de la cantidad de movimiento de las partículas están gobernadas por las mismas leyes estadisticas que nos indican la distribución de las partículas.Estas funciones estadisticas se convierten en probabilidad al considerar a cada partícula individualmente, al no conocer la trayectoria de cada una de ellas.Si no conocemos el valor de la magnitud observable de una partícula, tendremos que utilizar la estadistica de todas ellas para averiguar la probabilidad de obtener un valor determinado para una partícula concreta. En definitiva al no conocer el estado de una partícula considerada individualmente, aunque esté bien definido y sea único, utlizamos la estadística de un gran número de partículas (mediante leyes de dispersión o distribución de las partículas para unas determinadas variables) para calcular la probabilidad de que la partícula se encuentre en un determinado estado. Este desconocimiento tiene dos motivos principales:

1º. No sabemos las fuerzas que actúan sobre la partícula en cada instante de tiempo.

2º. Utilizamos un equipo de medida que modifica el estado de la partícula y no conocemos la fuerza que aplica dicho equipo sobre la partícula, para poder saber el estado que tenía la partícula antes de medirlo.

Las leyes actuales de la Física no nos permiten predecir el resultado de una medición en el mundo cuántico para una partícula considerada individualmente debido a los dos motivos mencionados anteriormente.


EXPERIMENTO DE ASPECT

Por un cilindro en el que ha hecho el vacío se introducen átomos de calcio y mediante rayos laser se ceden energía a estos átomos para que emitan pares de fotones. Los fotones se dirigen hacia unos tubos fijados al cilindro y un aparato de medida medía su polarización lineal. Las medidas indicaron que, en los pares que se alejaban uno del otro en sentido contrario, la polarización era paralela.

EXPLICACIÓN

Un polarizador horizontal deja pasar la luz procedente de unas determinadas direcciones. El polarizador vertical deja pasar la luz de otras direcciones distintas al del polarizador horizontal y el polarizador diagonal dispersa la luz en todas direcciones. También sabemos que un polarizador horizontal se convierte en vertical girándolo y viceversa.
Los fotones en este experimento no se influyen mutuamente sino que hay una correlación entre la interacción de uno de ellos sobre el aparato de medida y la del otro sobre el segundo aparato de medida, debido a que ambos tienen la misma dirección pero sentidos opuestos. Como ambos fotones tienen la misma dirección sus polarizaciones son paralelas. La polarización depende de la interacción de la partícula con el aparato de medida (el polarizador) y de la orientación del polarizador, es decir, del punto donde incida la partícula. Los dos fotones tienen polarizaciones correlacionadas,es decir, dependen la una de la otra. Por ello la estadistica de probabilidades refleja la dependencia entre ambas polarizaciones.



No existen las ondas de probabilidad asociadas a la materia. La fuerza que aplica una masa sobre un medio es directamente proporcional a su cantidad de movimiento. La transmisión de esta fuerza en el medio es lo que llamamos ondas y tiene unas determinadas características (longitud de onda, frecuencia....). La longitud de onda es inversamente proporcional a la cantidad de movimiento de la masa que transmite la fuerza al medio. Con lo cual hemos relacionado la onda con la masa que la produce, pero la masa no tiene ninguna onda asociada. No existe la longitud de onda de una masa. Lo que llamamos “longitud de onda” de una masa es una distancia entre el origen de la escala graduada y el impacto de las partículas en la pantalla del espectroscopio. La longitud de onda y esta distancia están estrechamente relacionadas, pero una es la distancia entre dos puntos sucesivos situados en la misma fase de un movimiento ondulatorio y la otra una distancia que nos indica la separación de las partículas en función de su cantidad de movimiento.