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Caos en la escala cuántica

Simulaciones de billares de escala atómica revelan fenómenos caóticos que permiten nuevos avances teóricos y aplicados, especialmente en nanotecnología.

Durante el siglo XX, dos nuevas líneas del estudio de los sistemas físicos arruinaron las esperanzas de predecir exhaustivamente la naturaleza. La primera, la teoría de la mecánica cuántica, descubrió una incertidumbre que impera en las escalas más pequeñas de la materia -en el ejemplo por excelencia, la posición y el momento de un electrón no pueden conocerse simultáneamente y con total precisión en un instante determinado-. La otra es lo que ahora llamamos teoría del caos. Algunos fenómenos dependen hasta tal punto de las condiciones iniciales del sistema, que un cambio imperceptible en el valor inicial de una variable puede volver impredecible el resultado de un proceso. El caos aparece en situaciones muy dispares, en la frecuencia de goteo de un grifo, digamos, o en el movimiento de los planetas.

Dado que lo impredecible resulta consustancial tanto a la teoría del caos como a la mecánica cuántica, es natural preguntarse qué sucede cuando estos fenómenos se combinan. ¿Caos absoluto, quizá? Probablemente no; tenemos incluso los medios para elaborar modelos del caos cuántico, o comportamiento caótico a escala cuántica. Los primeros intentos de entender ese reino singular han producido resultados matemática y científicamente importantes. Habiéndose encontrado caos en cualquier escala, no puede descartarse que nos topemos también con él en los dispositivos de dimensiones nanométricas, con la incertidumbre añadida, además, propia del mundo cuántico.

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