Una nueva investigación ha deducido que los agujeros negros podrían ser los enormes observadores cósmicos que convierten la probabilidad del mundo cuántico en la realidad que conforma el universo. Una proposición bien fundamentada que no dejó indiferente a nadie porque ¿puede el universo observarse a sí mismo?
Los físicos volvieron a meterse en problemas: a través de un experimento imaginario, concluyeron que un agujero negro es como un gran observador del universo, capaz de crear la realidad de la misma manera que Schrödinger decide si su famoso gato está vivo o muerto. .
Este enfoque, que evoca las ideas del físico estadounidense John Archibald Wheeler formuladas en los años 70 del siglo pasado, es consecuencia directa de la confusión que la física cuántica ha creado en el conocimiento humano, debido a las características de las partículas elementales que estructuran el universo.
Durante más de un siglo, la física cuántica se ha visto envuelta en controversias filosóficas y existe desacuerdo en cuanto al papel que juega el observador (por ejemplo, un dispositivo de medición) en la creación de la realidad, proceso conocido en física bajo el nombre de colapso de la realidad. funciones .
gato con hendiduras
En el universo cuántico, el colapso de las energías dispersas se produce cuando interviene un observador: al medir lo que está pasando, las ondas se convierten en partículas y forman la realidad que perciben nuestros sentidos.
El gato del físico y filósofo austríaco Erwin Schrödinger es un claro ejemplo de esta interpretación: decide si el gato está vivo o muerto abriendo la caja donde estaba encerrado con posibilidad de ser envenenado.
Otro ejemplo es el llamado experimento de doble rendija, diseñado en 1801 por el físico Thomas Young para demostrar la dualidad onda-partícula.
La dualidad onda-partícula es un concepto de la mecánica cuántica según el cual no existen diferencias fundamentales entre las partículas elementales y las ondas, ya que las partículas pueden comportarse como ondas y las ondas como partículas.
decoherencia
En el experimento de la doble rendija, una partícula se encuentra con una pared que no puede cruzar, pero aprovecha que tiene dos rendijas y luego se desliza a través de ambas, cambiando su naturaleza de partícula a una onda. Entonces recupera su naturaleza original y se comporta como una partícula que incluso deja una huella (figura de interferencia).
Pero hay una peculiaridad en este experimento que otorga al observador un papel crucial: la partícula se comporta de forma diferente ante la doble rendija, según se observe o no. A medida que las ondas pasan por las rendijas, «se dan cuenta» de que hay un detector y reaccionan convirtiéndose en partículas.
Los físicos dicen que la información obtenida por el aparato de detección provoca la decoherencia que transforma las posibilidades cuánticas en una realidad definida: las propiedades de los sensores influyen en el carácter de onda y partícula de un fotón, según una investigación publicada en 2021.
¿El universo se observa a sí mismo?
Aunque todavía no hemos podido entender la verdadera naturaleza de la realidad, un nuevo ejercicio imaginario (como el del gato de Schrödinger) añade aún más incertidumbre: dedujo que si el experimento de la doble rendija tiene lugar en el entorno de un agujero negro, este fenómeno cósmico es capaz de interrumpir la dualidad onda-partícula y forzar la creación de una realidad que saca la materia del limbo. Se comporta como Schrödinger o como un instrumento de medida.
El debate suscitado por esta propuesta, desarrollada por un grupo de físicos de la Universidad de Chicago y actualizada el mes pasado en una reunión de la American Physical Society, es impresionante porque lleva a su clímax la idea de que si nadie mira, el mundo existe. Sería como si el universo tuviera la capacidad de observarse a sí mismo.
Este enfoque, ya sea un ser humano como Schrödinger o una caja de medición, implicaría que un agujero negro tiene la misma capacidad «consciente» de observar la realidad para cambiar su naturaleza y salir de la ambigüedad representada por la dualidad de onda de partículas. , un proceso también conocido como decoherencia.
¿Cuestión de gravedad cuántica?
Los autores de esta controvertida proposición, que todos consideran justificada, van más allá y apuntan que esta capacidad de crear realidad no es exclusiva de los agujeros negros a nivel cósmico, sino que también podría manifestarse por cualquier objeto celeste que se acerque a la velocidad de luz, hipotéticamente capaz de generar decoherencia cuántica también.
Estos científicos también creen que su experimento mental podría ayudar en el futuro a desarrollar una teoría coherente de la gravedad cuántica (un tema pendiente), que podría mostrar que los agujeros negros en realidad se comportan como observadores.
La polémica y la imaginación se han desatado con esta posibilidad, sin que nadie se atreva por el momento a atribuir cierta conciencia a los agujeros negros o al propio universo.
En cambio, toda la especulación gira en torno a los estados cuánticos y lo que representaría la gravedad cuántica en este contexto, ese oscuro objeto de deseo de la Nueva Física que se cree que está escondido dentro de los agujeros negros.
Las referencias
Superposiciones de Killing Horizons Decohere Quantum. Daine L. Danielson, Gautam Satishchandran, Robert M. Wald. arXiv:2301.00026v1. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.00026
Los agujeros negros decoheren las superposiciones cuánticas. Daine L. Danielson, Gautam Satishchandran, Robert M. Wald. arXiv:2205.06279v2. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2205.06279
Los agujeros negros eventualmente destruirán todos los estados cuánticos, dicen los investigadores. Tomás Lawton. Revista Quanta, 7 de marzo de 2023.
Los agujeros negros destruyen las superposiciones cuánticas cercanas, revela un experimento mental. Jacklin Kwan. Mundo de la física, 02 de marzo de 2023.
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