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domingo, 22 de febrero de 2015

El negacionismo de la física cuántica de Ruiz de Elvira

Es muy común leer idioteces cuando la gente habla de física cuántica. Sin embargo, cuando son científicos los que escriben esas idioteces se vuelve, además, doloroso. Un caso especialmente sangrante es el del catedrático Ruiz de Elvira, que tiene una columna en el diario El Mundo, y que ya se está ganando el puesto de ser el divulgador que más absurdeces dice de todo el país. Ya salió por aquí al decir una increíble cantidad de cosas sin sentido relacionadas con la relatividad (Maladivulgación: La masa y la energía en El Mundo). También salió en Naukas después de conceder una entrevista como "experto en energía nuclear", cosa que no es. 

Como dicen que no hay dos sin tres el profesor Ruiz de Elvira no se ha querido dejar a la física cuántica atrás y ha escrito una nueva columna. La realidad NO depende del observador. En esta decide criticar unas declaraciones de uno de los físicos cuánticos más importantes del mundo, Juan Ignacio Cirac. El resultado es, como siempre, bochornoso. 


Aquí ya hemos hablado de la diferencia entre la física clásica determinista, y la aleatoriedad de la cuántica. La idea es simple, si en física clásica las propiedades de un sistema están siempre bien definidas, y al medirlas sólo obtienes información sobre algo preestablecido, en física cuántica la cosa cambia. En la física cuántica muchas propiedades no están bien definidas y el medirlas obliga a que tomen un valor concreto. A eso es a lo que se refieren cuando dicen que la realidad depende del observador. Podéis leer, por ejemplo, los posts sobre la decoherencia y el entrelazamiento.  

¿Qué opina el profesor Ruiz de Elvira al respecto? Básicamente la física cuántica le resbala y defiende un mundo clásico en contra de toda la evidencia experimental recogida en los últimos 100 años. Para ello utiliza argumentos obviamente erróneos como el siguiente: 


A esto hay que añadir que no existen partículas aisladas en el mundo, y que las interacciones entre partículas son o bien gravitatorias, o eléctricas o derivadas de las eléctricas;  todas ellas no lineales, de manera que en el momento en que más de dos partículas interaccionan, sus movimientos no son reversibles ni siquiera en el papel.  Si a eso añadimos que la mayoría de las interacciones son mediante choques y que las trayectorias tras estos choques no son determinables ni siquiera en el papel, vemos que hay muchas afirmaciones de físicos que no se han enterado de lo que es su profesión (como muchos economistas que viven en un mundo de ecuaciones lineales en el equilibrio) afirmaciones que son, sencillamente, desechables.


Es difícil incluso empezar con el párrafo de marras. Las partículas aisladas existen. Todo depende, evidentemente, de cuanto quieras aislarla. Se puede argumentar que si yo tengo una cámara de vacío con un átomo este interacciona con los átomos de la estrella Alfa Centauri. Eso es cierto desde un punto totalmente riguroso, pero es también irrelevante. A efectos medibles mi átomo está todo lo aislado que puede estar. Además, eso de que las interacciones no son lineales es simplemente mentira. Tanto la física cuántica, como la física clásica, se basa en ecuaciones lineales de movimiento y son reversibles. Cómo surge la irreversibilidad del mundo macroscópico a partir de ellas es un problema interesante y abierto, pero que las interacciones fundamentales son reversibles es bien sabido [1]. 

De ahí damos un salto a una afirmación todavía más ignorante. 

En el momento en que reconocemos que eso no existe, que no existe EL átomo de hidrógeno, sino trillones o quintillones de átomos todos ellos en interacción, vemos que tenemos que dejar de lado el formalismo puro de la Mecánica Cuántica y trabajar, como al final hace el mismo Cirac, con una mezcla de Mecánica Cuántica y Mecánica Clásica y sobre todo con Mecánica Estadística, que es la única que describe la realidad, incluso en los experimentos de enlazamiento de la Escuela de Innsbruck.

No sé si es mucho pedir que se lea uno la última bibliografía de un campo antes de criticar, pero parece que así es. Experimentos con un átomos hay muchísimos. Un átomo, una molécula o una partícula (fotones o electrones, por ejemplo). Decir entonces que sólo la mecánica estadística describe la realidad es vivir hace más de cincuenta años. De hecho, en la Universidad de Innsbruck que menciona el párrafo se hacen este tipo de experimentos. En el actual instituto de Cirac también se realizan estos experimentos, por supuesto. Ahí trabaja Immanuel Bloch, que es especialista en este tipo de experimentos. Yo mismo he visto un sólo átomo con mis propios ojos, cosa que el señor Elvira dice que es imposible. Incluso el premio Nobel de 2012 fue concedido en este campo, por: "ground-breaking experimental methods that enable measuring and manipulation of individual quantum systems". (Experimentos importantes que permiten la medida y manipulación de sistemas cuánticos individuales).

Como muestra os dejo el montaje experimental de un experimento con un solo átomo, de Innsbruck. 


Y también un resultado de uno de mis experimentos favoritos de los últimos años, este del instituto de Cirac. Cada uno de esos puntitos es un átomo, en un experimento en el que se controlaba su espín y había entre 10 y 30 átomos por sistema. 





Como conclusión, si la física cuántica gobierna los sistemas microscópicos esto se puede observar directamente. La física cuántica es además aleatoria y el resultado de las medidas depende parcialmente de como interaccione el sistema con el observador. Los experimentos actuales se pueden hacer, además, con un número muy bajo de átomos y partículas, por lo que apelar a la mecánica estadística no tiene sentido [2]. Decir lo contrario es mentir, y eso es lo que se hace en el artículo de El Mundo. 




Notas:

[1] Hay también indicios de una posible irreversibilidad temporal microscópica. Eso se ha observado indirectamente en sistemas de kaones, pero no que yo sepa en la materia ordinaria que nos forma. 

[2] Antes de que empiecen a acusarme de defender mi campo atacando el del vecino mencionar que yo hago física cuántica y física estadística, pero cada cosa tiene su sitio.


PS: (20 de Abril de 2015) Por si alguien no lee los comentarios quiero escribir también aquí una disculpa al profesor Ruiz de Elvira por el tono del post. Es un tono que utilizo habitualmente al criticar cuestiones incorrectas que se dicen sobre mi campo y entiendo que puede resultar ofensivo. La crítica la mantengo, porque lo que se dice en el post criticado lo sigo considerando incorrecto, pero el tono ofensivo no es necesario. 

21 comentarios:

  1. Antonio (AKA "Un físico")22 de febrero de 2015, 23:42

    Daniel, no voy a ser yo el que defienda a De Elvira, cuando yo he pedido a los de La Caixa que dejen de patrocinarle y a los de El Mundo que dejen de tenerle como “experto científico” en su blogosfera. De Elvira dice barbaridades que demuestran que no sabe física: esa es la verdad.
    Pero también es verdad que Cirac se mete él solito en líos innecesarios. La frase “la realidad no está definida hasta que la persona la vive”: es una idiotez. No sé si verdaderamente Cirac ha excretado esa bobada (o si se la ha inventado el que le entrevistó, que eso también pasa), pero es una lástima que Cirac se vea envuelto en estas polémicas estériles.
    Tomemos nota: si nos entrevistan como físicos, ciñámonos a lo que entendemos que dice la física.

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    1. Buscando en Google la cita de “la realidad no está definida hasta que la persona la vive”, me he topado solamente con dos entradas: Una que se refiere a un comentario a una entrada anterior este blog (http://goo.gl/Xjw5TU) y otra entrada que se corresponde con una entrevista que un bloguero (cuyo blog no se actualiza desde el año 2009) le realizó a Juan Ignacio Cirac en el año 2006 (http://goo.gl/5j1zxO).

      No he trabajado directamente con Cirac, pero trabajo en la misma área que a él le ocupa y sí conozco a gente que o bien está trabajando con él en estos momentos o bien lo ha hecho en el pasado. Asimismo, he asistido a varias intervenciones suyas en un par de eventos científico-técnicos y he tenido la oportunidad de departir brevemente con él y varios colaboradores suyos durante comidas y pausas para café.

      De estos intercambios, me ha quedado meridianamente claro que a Cirac no le ocurre como a las también brillantes mentes de Josephson o Penrose, amigos de hablar de conceptos tan esotéricos y vagos como “la Física del amor” (¡toma castaña!) o “el fundamento cuántico de la conciencia” (¡toma castaña! x2!). No solo tiene bastante claro de lo que habla, sino que rara vez se anda por las ramas con frivolidades y guarda mucho cuidado de hacerlo.

      Considerando esta base (o este “sesgo”) de la que parto, me da la impresión de que, en esa cita en cuestión de esa entrevista, Cirac le respondió a una pregunta que el entrevistador le formuló y el entrevistador “metió mano” y la reexpresó en los términos que él entendió, o al menos que consideró más aprehensibles.

      Leyendo el resto de la entrevista, por la clase de preguntas en las que este parece interesado y las inquietudes que refleja en sus preguntas, me parece claro que el entrevistador no debe poseer ciertas nociones de Física; esto refuerza la idea de que el buen hombre, probablemente sin mala intención, interpretó como buenamente quiso/pudo la (probablemente extensa) respuesta que Cirac le debió dar acerca de la noción de contextualidad en mecánica cuántica (que es acerca de lo que realmente le estaba preguntando, sin saberlo).

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    2. Antonio (AKA "Un físico")23 de febrero de 2015, 4:18

      Sí Diego, esa del "Documentalista Audaz" es la "entrevista" a Cirac que "rebate" nuestro "ínclito" De Elvira. Esto es como la película Origen (Inception) pero en pesadillas para la física, ja, ja, ja.
      Ahora que Cirac suena como EL candidato español a los Nobel de física, seguro que ya no se deja embaucar por blogueros cutres como aquél tan "Audaz".
      Oye Diego, por otro lado, me das un poco de envidia, ¡ya me gustaría a mí haber podido charlar, aunque sólo fueran 10 minutos, con Cirac!.

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    3. No es el único que suena, porque este otro caballero también lleva sonando los tres-cuatro últimos años (y por buenos motivos): https://scholar.google.com/citations?user=5FPqkUgAAAAJ

      Pero sí que es el que más tiempo lleva sonando, sí. Y no pocos. Ya en 2006 era bastante conocido, por lo que no deja de sorprenderme que accediera a conceder una entrevista tan... "atípica" (tal y como la calificó Cirac, según se lee al final de la propia entrevista) en aquella época.

      Y probablemente me crucifiques mentalmente en cuanto leas esto, pero no me siento particularmente afortunado por el mero hecho de haber intercambiado unas pocas palabras con él.

      De lo que indudablemente SÍ que me siento afortunado es de haber PODIDO hacerlo, de trabajar en un tema tan interesante (para mí, al menos) con el apoyo de una beca doctoral sin abandonar mi país, con la que está cayendo. Eso sí que es una suerte (ni te figuras cuánto, y a veces me da que tampoco yo me imagino de hasta qué punto he tenido suerte), y no tanto hablar con Cirac.

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    4. Antonio (AKA "Un físico")23 de febrero de 2015, 23:32

      Diego, citas a Guinea, pero en el tema del grafeno hay “infinidad” de candidatos. Sinceramente, no creo que a él le den el Nobel: para ganárselo con el grafeno, hay que revolucionar la industria (como sí lo han conseguido esos japoneses de los LEDs).
      Por otro lado, ya no me caes tan bien Diego. Estoy un poco cansado del victimismo de algunos investigadores. Yo conocí, personalmente, a un investigador que se hizo millonario gracias a sus investigaciones. Te cuento un poco su historia a ver si te sirve para cambiar el chip: era un italiano emigrado a las islas británicas que puso en contacto a dos empresas del silicio y que ambas, gracias a proyectos colaborativos, consiguieron: crear un mercado donde no lo había y vender millones de chips. Por ello sus jefes le recompensaron con 1 millón de libras en acciones de la empresa. Tardó, desde la nada, sólo unos 5 años en conseguirlo. Siempre que he contado esta historia a los físicos investigadores; éstos me responden que, precisamente, su campo de investigación no está tan orientado a la industria. En fin ... que no la quieren entender.

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    5. Hay mucha gente que trabaja ahora en grafeno, pero no hay tanta gente que hiciera trabajo teórico sobre grafeno en los años 80 con carácter predictivo sobre ciertas propiedades materiales suyas, y sobre cómo estas se podían ingeniar, con un approach bastante novedoso y fundamental.
      Nadie daba un miserable ardite por los trabajos de gente como Guinea y Vozmediano en aquel entonces, y ahora les hacen la ola en cada congreso de Condensada al que obsequian su presencia.
      ¿Por qué? Porque tan revolucionario e inesperado fue el descubrimiento de Geim y Noboselov (tanto que a los suecos y noruegos les faltó tiempo para darles el Nobel de Física, siendo los más jóvenes en recibirlo en bastantes décadas) que ni Peter habría invertido en grafeno si no hubiera de antes trabajos serios que apuntaban que ese material podía ingeniarse para personalizar sus propiedades a gusto del consumidor, y cómo precisamente habría que ingeniarlo en función de las propiedades deseadas.
      Ni Peter, no sé, pero desde luego que no las grandes firmas en electrónica. Gente como Paco Guinea asentó el campo de la física de grafeno antes que nadie, igual que gente como Cirac creó el campo de la información cuántica cuando la gente de la “Física noble” de los 90 (de cuerdas, altas energías y superconductividad de alta Tc con ideas de los 70) le miraban por encima del hombro y le decían (literalmente, por lo visto) “que eso era p’a tontos”. Y habría que ver a esa gente hoy.
      En este sentido, las trayectorias de Cirac y de Paco Guinea son estrictamente paralelas. Todo el mundo que conoce bien sus trabajos es consciente de su histórica importancia. Son peña por la que nadie daba un duro hace 20 años, y debido a que tenían las ideas correctas (a pesar de que no eran para nada bien recibidas en un principio), al fruto de su tenacidad y a claves interacciones con la industria, han podido seguir con sus actividades y convertirse en los figuras que hoy son.

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    6. Por otro lado, el mundo de la investigación no requiere aleccionamiento alguno sobre las bondades de la investigación en empresa privada a nadie en el mundo de la investigación. Es como explicarle a un atún lo buena para él que es el agua. O, como poco, no necesitan esas explicaciones quienes tienen un mínimo de criterio y amplitud de miras.

      Pero es preciso tener un poco de criterio sobre el tema de la investigación privada. Y justo has traído a colación el mejor ejemplo de ello: Nakamura está encantado de sus interacciones con la empresa privada. Tan a gusto estaba que se fue a la Universidad de Santa Barbara en cuanto tuvo la oportunidad, para luego demandar a la empresa en la que trabajó.

      A Nakamura lo trajeron por la senda de la amargura cuando decidió insistir en seguir investigando a principios de los 90 en el problema de aumentar el gap óptico efectivo en semiconductores para empujar al azul el espectro de luminiscencia en los LED comerciales. Es preciso poner en contexto que ya llevaba tres décadas trabajando en ese tema, y que en su empresa se llegó a ordenarle directamente que dejara de trabajar en el dichoso problema en el que ya había invertido tres décadas, o que le despedían.

      Así que el tipo tiró de la japonesa cualidad del gaman e invirtió su tiempo libre en ello – tiempo exiguo, con las jornadas laborales que gastan los hombres en Japón. También entró en contacto con su conocido/antiguo rival Akasaki y su estudiante de doctorado Amano, que trabajaban en un instituto de investigación, resolviéndose a colaborar para llevar a buen puerto el problema. Cuando la colaboración empezó a dar sus frutos, cometió el error de trabajar a escondidas durante sus horas de trabajo en la empresa y el descuido de no ser cauteloso escondiéndolo, y estuvieron a punto de echarle.

      También hay que decir que a Nakamura le encantó cuando su empresa se adueñó de la patente del dispositivo que se le había ordenado que no investigara. Le pareció un gesto tan bonito que hizo las maletas, se marchó a los Estados Unidos y les plantó una demanda de tres pares de narices, en un país cuya cultura empresarial y legal es de las más garantistas y proteccionistas con las empresas tecnológicas financiadas con capital privado radicado en Japón. Acabó ganando el juicio, después de una odisea judicial muy abrasiva y de haber tenido que emigrar a California.

      Todo esto es la versión de los hechos del propio Nakamura, según pude discernir de su muy acentuado inglés. Hablar con Nakamura de este tema es muy ilustrativo, porque el tipo es la viva encarnación de todos los recelos que mucha gente en los altos vuelos de la investigación tiene sobre la honestidad académica de las empresas privadas.

      Hay que destacar que el tipo es MUY estereotípicamente japonés, porque 1.- se caracteriza por su insondable paciencia, por su gaman, no por pecar de mecha corta; 2.- se metió a trabajar en una empresa tecnológica nada más salir de la carrera porque su mentalidad era pragmática, no le agradaba la idea de que el fruto de su trabajo no fuera a tener una aplicación directa y clara.

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    7. Con esto lo que pretendo ilustrar es que, igual que un sistema de investigación enteramente fundamentado en la financiación pública y la funcionarización de sus profesionales tiene sus severas carencias (y creo que el caso Español y el italiano son vivos ejemplos de ello), la investigación en la empresa privada también tiene sus problemas.

      La investigación privada, entre otras cosas, tiene el defecto de ser tremendamente cortoplacista, y creo que es muy destacable que eso sea puesto de relieve individuos poco sospechosos de mediocridad y victimismo como Cirac o Nakamura. Son muy conscientes de que hace unos años las empresas (su propia empresa, en el caso del japonés) no daban un duro por sus ideas. André Geim recibió un Ig Nobel, con ello convirtiéndose en hazmerreír de los acólitos acérrimos de la “ciencia utilitarista”, por haber cometido el "error" de desarrollar cierta clase de tecnología de control de campos magnéticos muy intensos que más tarde les permitiría hacer algo más interesante que meramente certificar que habían aislado el grafeno, sin lo cual no les habrían dado el Nobel (porque nadie habría creído su proclama de “hemos aislado el grafeno” si no hubieran medido nada más que certificara que efectivamente lo fuera – y aun así hay quienes se lo discutieron vehemente durante un año o dos).

      No hay que divinizar las cualidades ni de un planteamiento ni del otro, ni preconizar que los investigadores son unos victimistas que no conocen “otros mundos”. No seré yo quien diga que la mayoría de los mediocres puedan ser unos victimistas que no conozcan otras cosas (ciertamente, el departamento más victimista de la universidad en la que me formé era el más mediocre y hermético de todos – se trataba, curiosamente, de un departamento aplicado). La investigación de cierto nivel (no necesariamente alto) es un entorno muy erosivo donde el que es mediocre no sobrevive, porque se desgasta. Simplemente no dan la talla. Uno se da cuenta enseguidita quién vale y quién no vale.

      A un investigador no le pagan solamente para resolver problemas de su campo de estudio, ni solamente para enseñar a quien quiere aprender. Le pagan por y para formarse en el buen criterio y en aplicar ese buen criterio en las decisiones que toma, en las acciones que emprende y en los pensamientos que tiene: Lo demás va todo rodado. Antonio Ruiz de Elvira, por ejemplo, es un mediocre, siendo cátedro y todo. Es un fósil de la época en la que el sistema universitario español no era tan meritorático como lo es hoy, de una época en la que el espíritu crítico y la concurrencia competitiva brillaban por su ausencia. Y eso le lleva a ser un paria entre los investigadores, según me he podido enterar a través de gente que ha tenido el (dis)gusto de tratar con él personal o profesionalmente.

      A un investigador se le paga para ser todoterreno, para comprender cómo funciona eso de inventar o investigar, qué cuestiones sería interesante o rentable plantearse, se con financiación de sabor público o de sabor privado. Y le pagan para ejecutar esas investigaciones y de tener la suficiente agudez social como para hacerlo. Según lo voy viendo, y eso que estoy lejos de ser un investigador de pro (o tal vez precisamente lo veo porque soy un alevín y el último mono), quien pretende cobrar por investigar sin llevar este espíritu crítico hasta las últimas consecuencias sencillamente fracasará en su empeño de ser un investigador decente, de llevar a buen término propuestas útiles e interesantes.

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    8. Si me siento afortunado por poder dedicarme a esto en mi país no es por victimismo, sino porque ciertas circunstancias personales particulares no me permiten una facilidad para emigrar y emprender en otro país en el que sí existe una cierta cultura empresarial de innovación. Una cultura que sencillamente no existe en España, hoy por hoy, porque nos hemos encargado de podarla y destrozarla.

      Ya te digo que no será porque se me hinchen las narices de lo mal que se tienden a hacer las cosas en este país, desde luego, y de la estulticia de ciertos dinosaurios que se encuentran cómodamente instalados en según qué departamentos sin dar palo al agua...

      P.D.: Menuda parrafada, cómo se nota que estoy compilando y corriendo código :-P

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  2. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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    1. (Quería haber respondido al anterior comentario, de tal manera que mi respuesta apareciera anidada en su comentario - de ahí que borrara este comentario, para evitar duplicados).

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  3. Las necedades que dice Cortés de Elvira son históricas:
    1. Una tontería bastante reciente: “Las naves salen de la Tierra cuando sus cohetes propulsores les comunican una aceleración superior a 10 m/s2” El Sr. Catedrático confunde la velocidad de escape con una inexistente aceleración de escape y además se equivoca en el valor, (Ve=11,2 km/s), sabe menos del tema que cualquier estudiante de bachillerato.
    http://www.elmundo.es/blogs/elmundo/elporquedelascosas/2014/11/16/por-que-puede-aterrizar-un-robot-en-un.html
    2. Otra de las estupideces que le recuerdo al Catedrático es cuando describiendo un reactor nuclear dijo “El funcionamiento de una central nuclear es el de una bomba atómica controlada. Si se despistan los controladores, la central estalla como una de ellas“, demostrando que no tenía ni idea de Física Nuclear y que no había oído hablar en su vida de la masa crítica.
    http://www.peonesnegros.info/fondodocumental/4%20Registros%20de%20medios%20de%20comunicacion/Periodicos.%20Impreso%20y%20su%20Web/Elmundo.es%20%20%20Web/2007%20Completo/El_Mundo_2/www.elmundo.es/papel/2007/03/11/opinion/2095700.html

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  4. Acabo de leer tu crítica sobre el artículo de Antonio Ruiz y creo que es bastante dura.
    Entonces tú crees que la interpretación de Copenhague sobre la mecánica cuántica es correcta?

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    1. Las cuestiones que dice el profesor Ruiz poco tiene que ver con las interpretaciones. ¿Has leído el post?

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  5. Esta es una respuesta a un tal Daniel Manzano que escribe con insultos, y sin tomar en cuenta la realidad de la naturaleza. En primer lugar, si las física clasica y cuantica son distintas, ?cuando empieza la cuantica, donde esta la separacion? 1) En la física clasica las propiedades de un sistema NO estan siempre definidas: Sobre una mesa plana vibrante hay 1000 bolas de acero pulido. Cual es la velocidad y la posición de cada una de ellas en cualquier momento? 3) ?Que es lo que no esta bien definido en cuántica y si lo esta en la clasica? 4) La cuantica no me resbala, pero no soy capaz de entender por que es diferente o distinta de la fisica. No he encontrado pruebas convincentes de ello en la lectura de miles de articulos o libros. 5) Me gustaria que el Sr. Manzano me enseñase una particula aislada. Si tengo una particula dentro de una camara de vacio, y esa particula no ha chocado con las paredes, es porque esta sometida a interaccion con ellas de manera que se la mantiene con velocidad cero: Hay interaccion. Y en las paredes de la camara de vacio hay quintillones de moleculas con electrones que interaccionan constantemente con la particula en estudio. No existe, no hay forma de tener una particula aislada. En medio del espacio, fuera del sisema solar entre este y alfa centauri, la particula esta bañada por la radiacion electromagnetica de X-llones de estrellas. ?Esta aislada? 6) En la cuántica se ---POSTULAN--- ecuaciones lineales (principio de superposicion) pero esto es un postulado. Las interacciones en la física son o electricas o gravitatorias (dejemos de momento las otras a las que sin imaginacion se han dado los nombres de fuerte y debil, cuyas formas son estrictamente no lineales) . Electrica y gravitatoria se comportan como 1/r**2. ?Hay algo menos lineal que esto? 7) Que las interacciones fundamenales son reversibles es una afirmacion del Sr. Manzano, yo no las he visto nunca reversibles. 8) He leido toda la bibliografia existente. Cuando se hace un experimento con atomos individuales, estos atomos estan rodeados por quintillones de otros que interaccionan con ellos. No es posible utilizar la simplificacion del atomo, o el electron aislado. 9) Como conclusion, la parte cuantica de la fisica es aleatoria, como lo es la parte clasica cuando utilizamos energias similares a lo que estudiamos y sistemas de particulas en interaccion como en la parte cuantica. Los experimentos actuales en cuantica se hacen con particulas cuyas energias son similares a las de las interacciones con ellas, y que estan rodeadas por zillones de otras particulas en interaccion con las mismas. Al no tomar en cuenta todas esas interacciones de forma explicita, la dinamica resulta aleatoria, como la de una mesa llena de bolas de acero pulido en vibracion constante. 10) Es todo una cuestion de la magnitud relativa de las energias en juego: Si yo miro a un coche con luz de muy baja energia, no lo muevo, y puedo determinar su posicion. Si lo ilumino con luz cuya energia sea similar a la del coche (a la suma de las energias de enlace de todos sus atomos) lo normal es que lo destruya, o que lo mueva de manera que no podre determinar su posicion, pero esto no es diferente en la cuantica o en la fisica. Atte.

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    1. Estimado Profesor de Elvira. Vamos por partes.

      1) "En la física clasica las propiedades de un sistema NO estan siempre definidas: Sobre una mesa plana vibrante hay 1000 bolas de acero pulido. Cual es la velocidad y la posición de cada una de ellas en cualquier momento?"

      Cada bola tiene una posición y un momento definidos. Otra cosa es que el experimentador no lo sepa y recurra a la estadística para compensar esa falta de conocimiento, pero la posición y el momento están bien definidos.

      3) "¿Que es lo que no esta bien definido en cuántica y si lo esta en la clasica?"

      En física cuántica hay superposiciones de estados, con una energía o una posición superpuestas. En contraposición en la física clásica la energía y la posición de los sistemas está bien definida. Al igual que en el punto anterior, uno puede no conocer la energía de un sistema y recurrir a la estadística para describirlo, pero eso no quiere decir que un sistema clásico tenga realmente varias energías.

      4) "La cuantica no me resbala, pero no soy capaz de entender por que es diferente o distinta de la fisica. No he encontrado pruebas convincentes de ello en la lectura de miles de articulos o libros"

      No es diferente de la física, ya que es física. Es diferente de la física clásica debido a la superposición de estados y, principalmente, al entrelazamiento cuántico. Este último es un fenómeno sin contrapartida clásica.

      5) Me gustaria que el Sr. Manzano me enseñase una particula aislada...

      Como ya he dicho en el post, a día de hoy es común aislar átomos mediante trampas de iones, por ejemplo. Por supuesto que existe la radiación térmica, los neutrinos cósmicos y muchas cosas más. Ahora bien, todo eso es medible y controlable. Una partícula totalmente aislada es una idealización, igual que un baño térmico o un sólido rígido, pero a día de hoy hay infinidad de experimentos que se aproximan mucho a esa idealización.

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  6. Seguimos.

    6) "En la cuántica se ---POSTULAN--- ecuaciones lineales (principio de superposicion) pero esto es un postulado. Las interacciones en la física son o electricas o gravitatorias (dejemos de momento las otras a las que sin imaginacion se han dado los nombres de fuerte y debil, cuyas formas son estrictamente no lineales) . Electrica y gravitatoria se comportan como 1/r**2. ?Hay algo menos lineal que esto?"

    Depende de a qué linealidad nos refiramos. Si es lineal con respecto a la posición o con respecto al tiempo, por ejemplo. Para empezar, el electromagnetismo y la cuántica son perfectamente compatibles (de ahí que exista la electrodinámica cuántica), y eso no le resta nada de linealidad a la cuántica. En cuanto a que las ecuaciones de la cuántica son postuladas, eso es un argumento muy pobre. Las ecuaciones básicas no se pueden deducir de primeros principios, y tienen su fundamentación en el empirismo. La física cuántica es la teoría física con mayor evidencia experimental, por lo que el que se base en postulados no le resta validez.

    7) "Que las interacciones fundamenales son reversibles es una afirmacion del Sr. Manzano, yo no las he visto nunca reversibles"

    Pues no sé a qué se refiere con "interacciones fundamentales". Tanto las ecuaciones de Newton, como las de Maxwell, como la de Schrödinger son reversibles temporalmente. Esas son las ecuaciones que describen las fuerzas fundamentales.

    8) "He leido toda la bibliografia existente. Cuando se hace un experimento con atomos individuales, estos atomos estan rodeados por quintillones de otros que interaccionan con ellos. No es posible utilizar la simplificacion del atomo, o el electron aislado."

    Primero, enhorabuena por haber vivido ya cientos de vidas, porque la bibliografía es bastante amplia. Segundo, esa simplificación de la que habla se utiliza extensamente, por lo que no sé a qué bibliografía se refiere. Le recomiendo buscar en Google Scholar, "single-photon experiments" y encontrará infinidad de artículos al respecto.

    9) "Como conclusion, la parte cuantica de la fisica es aleatoria, como lo es la parte clasica cuando utilizamos energias similares a lo que estudiamos y sistemas de particulas en interaccion como en la parte cuantica..."

    Eso es totalmente incorrecto. La física cuántica es intrínsecamente aleatoria, mientras que la física clásica no lo es. Este es precisamente el problema que tenía Einstein con la física cuántica, siendo él mismo un gran físico estadístico. Podía aceptar la aleatoriedad como medida de desconocimiento de un sistema, pero no que esta aleatoriedad fuera algo real.

    10) "Es todo una cuestion de la magnitud relativa de las energias en juego: Si yo miro a un coche con luz de muy baja energia, no lo muevo, y puedo determinar su posicion. Si lo ilumino con luz cuya energia sea similar a la del coche (a la suma de las energias de enlace de todos sus atomos) lo normal es que lo destruya, o que lo mueva de manera que no podre determinar su posicion, pero esto no es diferente en la cuantica o en la fisica."

    Esto es una consecuencia del horrible ejemplo del "microscopio de electrones" para ilustrar el principio de incertidumbre. No es correcto que los sistemas tenga una incertidumbre porque al mirarlos los modifiques. Los sistemas cuánticos tienen una incertidumbre intrínseca, es decir, que sus magnitudes no están definidas los observes o no los observes. Eso se aprecia en el experimento de la doble rendija con electrones (electrones que se disparan individualmente, es decir uno a uno). Los electrones no tienen una posición bien definida, y por eso obtienes un patrón de interferencias. No es que por mirarlos los cambies ni nada por el estilo, es que su posición está superpuesta, cosa que no puede ocurrir en física clásica.

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  7. Por último, profesor Ruiz de Elvira, quiero añadir una disculpa si le ha ofendido el tono del post. Si ve el desarrollo de mi blog verá que es un tono que uso a menudo a la hora de criticar cuestiones que se publican y que son incorrectas. He criticado fuertemente su labor divulgadora, pero no le critico personalmente ni científicamente. No conozco su desarrollo científico, y es evidente que este no está relacionado con su labor divulgadora.

    En cuanto a la crítica a su blog en sí, creo que está justificada. Este post que usted publica es totalmente incorrecto, y creo que cualquier investigador activo en el campo de la física cuántica se lo podrá corroborar. Anteriormente ya le han criticado al escribir sobre temas como la física nuclear y la relatividad. El problema es que si lo que escribe es incorrecto y utiliza su condición de catedrático como justificación puede propagar cuestiones falsas entre la gente.

    Le reitero mi disculpa si se ha sentido atacado, y reitero también que mi crítica es hacia el post en sí y no hacia usted como investigador.

    Atentamente,

    Daniel Manzano.

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  8. Muy buena respuesta Daniel. Una pena que Ruiz de Elvira no te haya contestado, porque yo sinceramente no se por donde coger a este hombre. Hace tiempo que la entrada que hace en el Mundo deje de leerla, es infumable.

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  9. En mi humilde opinión (que no soy mas que un lector sin conocimientos de física), creo que si la física cuántica tiene rasgos de verdadera aleatoriedad, esta no se debe manifestar en el mundo macroscópico por que al haber tantos átomos que conforman los objetos estos "generan decoherencia" (no si esta bien expresado así) entre sí. De esta forma se anularía la aleatoriedad a gran escala, para grandes objetos (lo que impide que nosotros estemos en mas de un lugar a la vez, por ejemplo).

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    1. Y de hecho tiende a hacerlo, salvo en sistemas muy concretos en condiciones poco usuales. Nada que ver con el mundo cotidiano macroscópico.

      El mundo macroscópico cotidiano no parece intrínsecamente aleatorio, y las leyes de la mecánica clásica funcionan a este nivel. Por lo tanto, esas aleatoriedades intrínsecas de la mecánica cuántica, que sabemos (por teoría, experimentos, modelizaciones de esos experimentos y verificaciones) que existen a un nivel fundamental, se ven de alguna forma enmascaradas a escalas mayores.

      No es necesario tener conocimientos especializados de Física para enunciar esa afirmación que has hecho, sino solamente sentido común :-)

      Pero un apunte sí que quiero hacer, porque nadie se debe acostar sin haber aprendido algo más: No son los átomos per se los que generan la decoherencia, son las interacciones mutuas entre un elevado número de componentes las que tienden a destruir correlaciones cuánticas en la escala macroscópica.
      Si se permite que las componentes de un sistema interaccionen entre sí en una cierta escala (primeros vecinos, segundos vecinos, etc, etc), estos rasgos intrínsecamente cuánticos quedan enmascarados cuando se analiza el sistema en unas escalas mucho mayores que esa escala natural de interacción.

      Pero esta cuestión de escalas no es nada sorprendente: Una avalancha en una montaña es un suceso muy violento en nuestra escala humana, pero su influencia sobre (pongamos) la órbita de la Tierra en torno al Sol es insignificante. Viene a ser un poco la misma idea: Las correlaciones cuánticas son muy significativas en ciertos sistemas en ciertas escalas, pero no lo son en absoluto para escalas mucho mayores.

      Y he dicho "componentes" para establecer una diferencia clara con respecto a "átomos", porque existen sistemas compuestos por agregados de varios cientos de miles de átomos que de manera efectiva se comportan como un sistema cuántico con dos o tres grados de libertad relevantes (en vez de chorrocientos mil) y que se pueden poner a interaccionar entre sí. En eso consiste, en gran parte, el campo de los circuitos cuánticos dentro de la nanociencia.

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