Confirman propiedades mecano-cuánticas de la luz en el espacio

La mecánica cuántica funciona en la Tierra, pero ¿cómo sabemos que funciona en otra parte, como en el espacio?

Una propiedad clave de la mecánica cuántica, la teoría física de la materia más pequeña, es que las cosas más pequeñas pueden tomar simultáneamente propiedades de onda y partículas.

Un físico llamado John Wheeler ideó un experimento mental hace décadas para probar esto.

Un equipo de físicos recreó el experimento de Wheeler entre la Tierra y un satélite, ampliando una vez más nuestra comprensión de la física cuántica al espacio exterior.

“No buscamos nuevas predicciones, sino una nueva percepción”, le dijo a Gizmodo el autor del estudio, Paolo Villoresi, de la Universidad de Padua.

El equipo de Villoresi usó el Observatorio de Alcance Láser Matera (MLRO) en Italia, junto con un satélite especial, para realizar el experimento de Wheeler.

Esencialmente, esperaban determinar si la luz decide inmediatamente elegir su identidad como una onda o una partícula, o si la luz adquiere las propiedades de ambas simultáneamente hasta que el experimentador realmente realiza una medición.

El experimento en sí es bastante complejo, pero aquí hay un análogo más simple.

Imagíne pararse contra la pared trasera en una habitación cuadrada con espejos en la pared izquierda y derecha.

Si apunta un puntero láser a la pared izquierda y otro a la pared derecha, verá dos puntos en la pared posterior: el láser actúa como una partícula.

Pero luego coloca un espejo especial semitransparente en el camino de los láseres donde esperaría que se cruzaran después de rebotar en las paredes.

El espejo dirige ambos haces a ambos puntos, pero si se hace correctamente, solo aparecerá un punto.

Parte de la luz se cancelará y otra se hará más brillante, porque las ondas se cancelan o se suman en función de su posición relativa entre sí.

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Esta vez, los físicos básicamente recrearon esa habitación extraña, excepto que enviaron la luz al espacio antes de que golpeara el espejo especial, y el envío de la luz al espacio es lo nuevo.

Los experimentadores observaron una vez más la naturaleza simultánea de onda y partícula de la luz. Esta investigación ahora aparece en Science Advances.

Un investigador, Sandu Popescu de la Universidad de Bristol, consideró que este experimento confirma principalmente cosas que ya conocemos, pero para distancias que aún tenemos que medir.

Advirtió que es poco probable que aparezcan desviaciones de lo esperado.

“Si hay algún cambio, uno esperaría desviaciones extremadamente pequeñas; buscarlas probablemente esté más allá de la capacidad de estos nuevos experimentos pioneros “, le dijo a Gizmodo en un correo electrónico.

“Por lo tanto, desde este punto de vista no hay demasiada sorpresa en lo que mostraron los experimentos, pero, de nuevo, estos son solo los primeros pasos en lo que es una nueva dirección muy emocionante”.

Aún así, este experimento es parte de una fuerza mayor de progreso tecnológico en campo, a raíz de otros experimentos que prueban la mecánica cuántica a grandes distancias como el satélite Micius de China.

Por ahora, dijo Popescu, la emoción rodea el hecho de que los investigadores pueden construir estas nuevas herramientas para controlar los fenómenos simples y bien establecidos.

“Sin embargo, espero que pronto estas herramientas se utilicen para tareas mucho más interesantes y útiles”, dijo.

Entonces, la mecánica cuántica pasó una vez más otra prueba, esta en proceso desde 2003, dijo Villoresi.

La mecánica cuántica todavía parece funcionar, incluso cuando atraviesa las profundidades del espacio y atraviesa gravedad diferente.

Fuente: Gizmodo