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El experimento de la doble rendija

Hoy toca desempolvar mis clases de mecánica cuántica de mi época universitaria para hablaros de uno de los experimentos más sorprendentes de esta “nueva” física, el experimento de la doble rendija, realizado por Thomas Young en 1801, quizá uno de los experimentos que más ha inspirado y ayudado al desarrollo de esta nueva mecánica, y en mi modesta opinión, uno de los más fascinantes por las implicaciones que tiene para  nuestro concepto de realidad.

Para comprender el experimento debemos trasladarnos a un mundo habitualmente desconocido por nosotros, el mundo cuántico, el mundo de la materia minúscula, de los electrones y de los átomos, en definitiva de las partículas subatómicas. En contraposición con nuestro mundo macroscópico en el que todo nos es conocido y controlado por nuestros sentidos, el mundo cuántico se nos presenta como un verdadero enigma a nuestro conocimiento, un mundo desconocido y lleno de sorprendentes revelaciones como las que nos ofrece este experimento.

Para ilustrarlo de una forma sencilla y divertida os presento el siguiente video, protagonizado por el doctor Quantum, personaje estrella del documental “¿y ahora tú que sabes?”, que aprovecho, además, para recomendaros.

De forma resumida, (aunque quizá el mejor resumen es ver el video), nos presenta una comparativa entre los distintos comportamientos de una partícula física, (como puede ser una canica), y el de una partícula subatómica, (partícula cuántica), al pasar a través de una rendija.

De la observación del video se desprende que cuando repetimos el experimento utilizando dos rendijas en lugar de una, y hacemos pasar a través de ellas, por un lado partículas macroscópicas y por otro lado partículas subatómicas, comienzan a observarse diferencias sorprendentes entre ambos mundos. En el primer caso, sobre la placa, se observan dos líneas perfectamente definidas, tal y como cabría esperar. Sin embargo, no ocurre igual en el caso de que el experimento se reproduzca con partículas subatómicas, las cuales, al pasar a través de ambas rendijas, dejan sobre la placa, como huella de identidad, un patrón de interferencias, (formado por varias líneas de diferentes intensidades), exactamente igual que el patrón de interferencias que se obtendría si lo que hiciéramos pasar a través de las rendijas fueran ondas.

Ante este comportamiento la primera pregunta, por tanto, es inevitable, ¿son realmente las partículas subatómicas ondas en lugar de partículas materiales? Y en tal caso, dado que los objetos macroscópicos están constituidos por partículas subatómicas, ¿en qué momento pierden los objetos su condición de materia para convertirse en onda?.
¿Pudiera ser que la percepción material de nuestra realidad sea simplemente un espejismo de nuestros sentidos y que en realidad lo único que existe y  nos rodea son ondas?. ¿Nos engañan por tanto nuestros sentidos y no es la realidad tal y como la percibimos?

Pero lo más sorprendente del experimento de la doble rendija va más allá de la dualidad onda partícula. Cuando se decide colocar un detector para averiguar por cuál de las dos rendijas pasa realmente la partícula subatómica, el resultado no puede ser más sorprendente, pues en el caso de colocar un “observador” que determine la “trayectoria” de la partícula, esta deja de comportarse como una onda, proyectando sobre la placa dos líneas, como si de una partícula física se tratara, en lugar de un patrón de interferencias, tal y como habría sucedido en el caso de que dicho “observador” no existiera.

En el mundo cuántico, por tanto, sorprendentemente, parece que las partículas viven en una absoluta indeterminación probabilística en tanto y cuanto no hay observación. Cuando decidimos observar, y sólo entonces, la indeterminación desaparece, para dar lugar a una realidad concreta.
Esto obviamente, nos conduce a una situación misteriosa, casi diría fantasmagórica: ¿Es posible que la partícula cuántica decida comportarse de manera diferente cuando “sabe” que la están observando?

¿En resumidas cuentas, tiene influencia el observador en la determinación de nuestra realidad?.

¿Pudiera ser que la realidad determinista a la que estamos acostumbrados no existe tal y como la conocemos si no que se trata de un conjunto de probabilidades, digamos universos paralelos, que conviven simultáneamente y que sólo cuando el observador decide fijarse en uno de ellos, dicho universo se convierte en “real”?.

¡Qué miedo¡. No sé cómo encajar esto en mi vida diaria, ¿será que si mañana dejo de observar mi despertador dejará también de sonar?. Habrá que probar.

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