domingo, 24 de octubre de 2010

La Física de Hoy - Capítulo 1


En los siglos XVIII y XIX, la mecánica newtoniana o clásica parecía proporcionar una descripción totalmente precisa de los movimientos de los cuerpos, como por ejemplo el movimiento planetario. Sin embargo, a finales del siglo XIX y principios del XX, ciertos resultado
s experimentales introdujeron dudas sobre si la teoría newtoniana era completa.

Con el descubrimiento del átomo, se comprobó que estas leyes no se podían aplicar al funcionamiento del átomo y de las partículas subatomicas.
A partir de ello se creo la Teoría cuántica, esta teoría física es basada en la utilización del concepto de unidad cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas subatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación

Las bases de la teoría fueron sentadas por el físico alemán Max Planck, que en 1900 postuló que la materia sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidades discretas ll
amadas cuantos, y En 1920 Niels Bohr, uno de los fundadores de la Mecánica Cuántica postulo que todas las partículas se encuentran interconectadas, sin importar la distancia o el tiempo que existe entre ellas.
Hacia 1927 el físico alemán Werner Heisenberg desarrollo la ley de indeterminación, que afirma que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento lineal de una partícula subatómica y en 1932, Schrodinger desarrollo elconcepto matemático de función de onda para explicar la comunicación instantánea entre dos objetos distantes.


Einstein fue uno de los cofundadores de la Física Cuántica en los inicios de 1900, sin embargo después de la formulación de su Teoría de la Relatividad, se empezó a formar una brecha de discordia entre la física relativista y la física cuántica.
Esta diferencia consiste en que:
La Relatividad afirma que nada se puede transmitir a velocidad superiores a la de la luz.
La Cuántica afirma que todo esta interconectado a velocidades superlumínicas y no depende del tiempo.
En 1935 Einstein publico el famoso documento ERP (Experimento Einstein-Podolski-Rosen), en el que expone sus argumentos en favor de la relatividad y contradice las leyes de la física cuántica.
El considera que el obtener medidas similares de cuerpos distantes, son "COINCIDENCIAS", en las que hay variables ocultas que no han sido descubiertas por la Física y no son justificables a través del concepto de la interconexión instantánea entre todo lo existente.
Einstein consideraba que estas teorías de variables ocultas debían ser 'locales', en el sentido de que lo que ocurre AQUI Y AHORA, sólo debía depender de cosas CERCANAS EN EL ESPACIO Y EN EL TIEMPO. En 1964, El físico británico John Stewat Bell desarrollo una inecuación matemática denominada principio de desigualdad, que al aplicarla a la física determinista, permitirá obtener los mismos resultados de la física cuántica, si realmente existían variables ocultas.
El mismo, también demostró que el principio de desigualdad actuaba en situaciones locales (cercanas en tiempo y en el espacio), pero tenia un tope máximo de tolerancia, en el que después de determinada distancia, su efecto era inaplicable.De forma que todas las teorías locales (dependientes del tiempo y el espacio) de variables ocultas son incompatibles con la mecánica cu
ántica. Concretamente, Bell demostró que en las teorías locales existe un límite superior, dado por la desigualdad de Bell, para la intensidad de las correlaciones entre medidas realizadas en partes de un sistema separadas espacialmente.
La mecánica cuántica no cumple esa desigualdad: las correlaciones cuánticas son más fuertes de lo permitido por la teoría clásica.Desde 1970 se montaron los primeros experimentos, para demostrar si la desigualdad de Bell se aplicaba o no a la Física Cuántica.
Los experimentos posteriores, entre ellos el más importante de ellos
fue el estudio de correlación de dos fotones realizados por el físico francés Alain Aspect y sus colegas en 1982, mostraron y confirmaron la violación de la desigualdad de Bell, confirmando la teoría cuántica.
Con base en los resultados experimentales, se demostró que las leyes de la Mecánica Cuántica están completas, ha tal punto que la Física cuántica predijo con total exactitud el resultado del experimento antes de realizarlo y la física deterministas no lo pudo hacer.
El experimento Aspect, fue realizado por el Dr. Alain Aspect, en el Instituto de Óptica Atómica de París Francia en 1982 y demoro 3 años en su montaje:
En el se demostró que:
1. La teoría de variables escondidas de Einstein, no correspondía con la realidad.
2. Existe una interconexión entre las cosas que están a distancias casi infinitas.
3. Existe una interconexión superlumínica, superior a la velocidad de la luz.

EXPERIMENTO ASPECT

Descripción de experimento:Mediante una fuente "source",de calcio excitado se generan dos fotones que viajan simultáneamente en dos direcciones opuestas, cada fotón tiene una giro exactamente opuesto al otro, PA1 y PA2, son dos filtros que hacen que al pasar el fotón por el mismo, cambien la dirección del giro. Pero puede darse el caso que el fotón, no pase por el filtro, sino que rebote hacia abajo.

Las 4 cajas PMT, miden la dirección del SPIN de cada fotón después de pasar por el filtro o rebotar en el.
Entre cada filtro hay una distancia de 13 metros, equivalente a 40 segundos a la velocidad de la luz, así que el momento de medición de ambos fotones, no debe haber una demora superior a 20 nanosegundos, para poder tomar coincidencias superiores a la velocidad de la luz.

La Mecánica Cuántica, predice que si un fotón cambia de dirección, automáticamente el fotón hermano, cambia su giro(spin) en sentido contrario, sin importar la distancia a la que se encurten, a una velocidad superlumínica y que la probabilidad de que esto suceda es de 2.70 +/- 0.1777, expresado por la formula siguiente:.
E(a,b) = .5 ( cos2(t) - sin2(t) - sin2(t) + cos2(t) ) = cos2(t) - sin2 (t) = cos(2t)
La Física Determinista, predice que si un fotón cambia de dirección, después de pasar por el filtro, este no afecta al fotón hermano y la probabilidad máxima de que ambos fotones den resultados similares a los expuestos por la Física Cuántica, teniendo en cuenta variables desconocidas y el Teorema de Bell es de 2, expresado por la formula siguiente:

RESULTADO:
El resultado del experimento, mostró un resultado de: 2.697 ± 0.015 de Coincidencias, que corresponde exactamente con la predicción de la Física Cuántica.

El mismo Doctor Alain Aspect, realizo en los años siguientes dos experimentos adicionales, para confirmar la existencia de comunicación a velocidades superlumínicas entre partículas subatómicas. Para ello utilizo condiciones 40 veces más exigentes y rigurosas que en el experimento Aspect y el resultado de los mismos confirmo nuevamente la existencia real de un medio de comunicación superior al de la velocidad de la luz.
A mediados de 1950, el Doctor David Bohm, realizo investigaciones buscando variables escondidas de Einstein, pero aplicadas a espacios no locales, es decir espacios infinitos, pero no llego a resultados concluyentes.
En 1993, el Doctor David Bohm, uno de los científicas más prestigioso en Física Cuántica y alumno de Einstein publico el libro "El Universo Indivisible", en el que replantea teóricamente la física determinista y se acepta la conexión entre objetos infinitamente distantes, a través de un medio llamado el campo cuántico y expone teóricamente la existencia de universos paralelos.

La mecánica cuántica está en la base de los intentos para desarrollar una teoría unificada para todas las fuerzas fundamentales de la materia (Teoría del campo unificado), el primer paso ya se dio en 1993 en el CERN, en el cual se logro fusionar la interacción nuclear fuerte con la débil.
En 1993, científicos de la IBM, han desarrollado teorías matemáticas, basadas en la física cuántica que permiten comprender la Telepatía, y desarrollar modelos de Tele-transportación.
En octubre 23 de 1999, El doctor H. Jeff Kimble y sus colegas del instituto Caltehc de tecnología de California tuvieron éxito en la primera teletransportación cuántica, sin uso de medios físicos, basados en el teorema de la IBM.

La física cuántica nos demuestra que existe una conexión que no depende del espacio o del tiempo entre el observador y lo observado.
Según la ley de incertidumbre:
1. El observador puede cambiar lo observado por el solo echo de observarlo.
2. Lo observado afecta al observador, por la sola interconexión.3. Existe una correlación entre el universo y los seres humanos.

El ser humano puede modificar estas correlaciones probables, por el solo ello de ser consciente de ellas (medir las tendencias).
En la medida que una persona es más observador del exterior, es más capaz de medir sus motivaciones externas y a su vez de cambiar los resultados a voluntad.
Recopilación de textos en la web sobre : la relatividad, física cuántica, fisica de cuerdas, imágenes y textos de educagratis.org y videos de YouTube

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