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La física cuántica es fascinante, pero difícil de comprender y una de las cosas que más asusta a los estudiantes de física es el concepto de "entrelazamiento", fenómeno que tiene lugar cuando los físicos al tratar de medir el estado de una partícula afecta al estado de otra de forma instantánea (realmente, las partículas pueden estar en varios estados, girando en direcciones múltiples, así por ejemplo, únicamente se puede afirmar que se encuentran en un estado u otro cuando se miden).Air Jordan

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Diagrama de un agujero de gusano, la ruta teórica de acceso directo entre dos lugares del Universo.



Albert Einstein, al referirse a ellas, lo hizo como la "acción fantasmal a distancia". Vamos a hablar un poco acerca de esto: Julian Sonner, investigador postdoctoral en el Instituto Tecnológico de Massachusets (MIT) llevó a cabo una investigación en la que se mostraba que, cuando se crean dos quarks, la Teoría de Cuerdas genera un agujero de gusano que une ambos quarks.

Según el MIT, esto podría ayudar a los investigadores a comprender mejor la relación existente entre la gravedad (que se ejerce a gran escala) y la mecánica cuántica (que se ejerce a muy pequeña escala). Como afirma el MIT, hasta ahora había sido muy difícil para los físicos "explicar la gravedad en términos de mecánica cuántica", dando lugar a una preocupación para lograr una única teoría unificadora para la comprensión del universo. No ha habido suerte hasta ahora aunque muchas personas creen que sí.

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Quarks, partículas fundamentales aquí representadas en tres dimensiones mediante una simulación computerizada. PASIEKA/SPL



Sonner comentó que "todavía existen varias cuestiones acerca de la gravedad cuántica que aún no entendemos y nos quebramos mucho la cabeza frente a estos problemas desde hace mucho tiempo. Tenemos que encontrar la forma correcta de abordar estas cuestiones para la comprensión de las mismas".

El entrelazamiento cuántico nos suena lejano a nuestra experiencia diaria debido a que parece superar la velocidad de la luz, hecho que violaría la Teoría de la Relatividad de Einstein (por supuesto que el límite de velocidad se sigue poniendo a prueba y es por esto por lo que los científicos se encuentran tan entusiasmados cuando aparecieron partículas que aparentemente se movían más rápidas que la luz según un experimento realizado en 2011, que posteriormente fue descartado debido a la existencia de un sensor defectuoso).

En cualquier caso, así es como se realizó la investigación:
Sonner, examinó el trabajo realizado por Juan Maldacena, del Instituto de Estudios Avanzados, y Leonard Susskind, de la Universidad de Standford. Estos físicos estaban estudiando el comportamiento de los agujeros negros entrelazados. "Cuando estos agujeros negros entrelazados eran posteriormente separados, los teóricos encontraron que lo que surgía era un agujero de gusano (un túnel a través del espacio-tiempo que se cree que los mantenía unidos por la acción de la gravedad). Esta idea podría sugerir que en el caso de los agujeros de gusano, la gravedad emergía a través del fenómeno fundamental de los agujeros negros entrelazados", manifestó el MIT.

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Dos agujeros negros emergentes formados por el colapso de una estrella supergigante primigenia. Christian Reisswig (Caltech).



Sonner se dedicó a continuación a crear quarks para ver si podría ver lo que sucedía cuando dos de ellos se entrelazaban entre sí. Mediante la aplicación de un campo eléctrico fue capaz de atrapar pares de partículas saliendo de un entorno vacío con algunas otras partículas "intermedias".

Una vez capturadas, las catalogó en términos de espacio-tiempo (espacio de cuatro dimensiones). Nota: Se cree que la gravedad es la quinta dimensión, ya que puede curvar el espacio-tiempo, según se puede apreciar en las imágenes de estas galaxias reflejadas aquí abajo.

Sonner trató de averiguar posteriormente lo que sucedía en la quinta dimensión, cuando los quarks se entrelazaron en la cuarta dimensión, utilizando un concepto de la Teoría de Cuerdas denominado Dualidad Holográfica. "Mientras que un holograma es un objeto de dos dimensiones que contiene toda la información necesaria para representar una vista tridimensional, esencialmente, la Dualidad Holográfica es un manera de derivar a una dimensión más compleja a la siguiente dimensión inferior" manifestó el MIT.

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Imagen de lente gravitatoria de HST WFPC2 situada en el cúmulo galáctico Abell 2218, que pone de manifiesto la presencia de una gran cantidad de materia oscura. Andrew Fruchter en STScI).



Y fue bajo la Dualidad Holográfica como Sonner encontró la creación de un agujero de gusano. La conclusión es que la propia gravedad puede presentarse en el entrelazamiento de estas partículas y que la curvatura que observamos en el universo también podría ser debida al entrelazamiento.

Sonner manifestó: "ésta es la representación más elemental de la que disponemos en donde el entrelazamiento da lugar a un determinado tipo de geometría", y añadió, ¿qué sucedería si se perdiera este entrelazamiento y qué pasaría con la geometría? Hay muchos caminos a seguir y, en este sentido, este trabajo puede llegar a ser muy útil".

Fuente: Massachusetts Institute of Technology
Fuente (traducción): Universe Today

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