Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y facilitarte el uso de la web mediante el análisis de tus preferencias de navegación. También compartimos la información sobre el tráfico por nuestra web a los medios sociales y de publicidad con los que colaboramos. Si continúas navegando, consideramos que aceptas nuestra Política de cookies .

18 de Agosto de 2010
MecÁnica cuÁntica

¿Es posible modificar el postulado de Born?

Un experimento confirma la imposibilidad de escapar al postulado que relaciona la probabilidad de una medición con el cuadrado del módulo de la función de onda.
  • Ilustración: Experimento de Young. La probabilidad de detectar a la partícula en d viene dada por la suma de las funciones de onda asociadas a haber llegado bien desde b o bien desde c. Ello da lugar a una interferencia entre los dos caminos posibles. Pero, aun en el caso de que existan tres o más posibilidades, los términos de interferencia sólo se agrupan dos a dos. El experimento de Sinha y colaboradores descarta la presencia de términos de interferencia de grado tres o superiores. Créditos: Wikimedia Commons


Uno de los grandes objetivos de la física teórica consiste en formular una teoría cuántica de la gravitación. No obstante, ambas teorías parecen incompatibles a un nivel fundamental: cualquier intento de cuantizar la relatividad general conduce a profundas inconsistencias matemáticas. Así las cosas, parece que al menos uno de estos dos pilares de la física moderna habrá de ser modificado algún día, si bien todavía nadie sabe cuál de los dos habrá que alterar ni, desde luego, cómo.

En un artículo publicado en julio en la revista Science, U. Sinha y colaboradores describen un experimento en el que tratan de acotar experimentalmente las posibles modificaciones a uno de los postulados fundamentales de la mecánica cuántica: la regla de Born. La misma establece que la densidad de probabilidad de encontrar a una partícula en cierto lugar viene dada por el cuadrado del módulo de la función de onda asociada a la partícula.

Cuando en el experimento son posibles varios resultados mutuamente excluyentes (“camino A” o “camino B”, digamos), existe una función de onda asociada a cada uno de ellos. En tal caso, para hallar la probabilidad de detectar a la partícula en uno u otro sitio no se suman las probabilidades individuales, como ocurriría en mecánica clásica, sino que se suman las funciones de onda y se calcula la probabilidad final a partir de dicha suma. Una consecuencia de ello son los fenómenos de interferencia típicos de la mecánica cuántica, ya que, al tomar valores complejos, la suma de funciones de onda (al contrario que una suma de probabilidades) puede dar lugar a superposiciones constructivas o destructivas.

 

El hecho de que el postulado de Born relacione la probabilidad con el cuadrado del módulo de la función de onda implica que, en el caso de varios “caminos posibles”, la probabilidad final se muestra como una serie de términos que agrupan únicamente pares de posibilidades. Es decir, los términos de interferencia se asocian siempre dos a dos (“caminos A y B”, “caminos B y C”, “caminos A y C”, por ejemplo), pero nunca se incluyen términos de orden más alto (“caminos A, B y C”). 

 

Los resultados de la investigación referida más arriba implican, con un nivel de confianza superior al 99 por ciento, que la presencia de términos de orden tres o superiores queda descartada experimentalmente. Ello no sólo confirma empíricamente el postulado de Born sino que, además, impone severos límites a prácticamente cualquier extensión no lineal de la mecánica cuántica.
 


Fuente: Science

Más información en Science

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.