¿Podría existir realmente la "fuerza"?

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Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. La publicación contribuyó con el artículo a Voces de expertos de Live Science: Op-Ed & Insights.

Mientras "La Guerra de las Galaxias: El Último Jedi" se estrena en los cines y su heroína Rey busca aprender los modos de la Fuerza de un anciano y aislado Luke Skywalker, plantea algunas preguntas obvias y constantes:

¿Hay algo en la ciencia, particularmente en la física cuántica, que se asemeje a la Fuerza? ¿Pueden los objetos ser manipulados instantáneamente desde una distancia?

Respuestas, la física moderna podría tener.

Estas no son las fuerzas que estás buscando

Obi-Wan Kenobi le dijo a Luke Skywalker en la película original de Star Wars que la Fuerza "nos rodea y nos penetra, une a la galaxia".

Los físicos modernos saben que en realidad existen cuatro fuerzas fundamentales: las dos fuerzas nucleares, la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional. Todos estos juegan un papel en la unión de la materia, desde el más pequeño de los átomos hasta el más grande de los planetas.

Sin embargo, estas probablemente no sean las fuerzas que estamos buscando. El viejo Ben Kenobi, Yoda y, finalmente, Luke, podían comunicarse telepáticamente a grandes distancias y mover objetos con sus mentes.

¿Son estas hazañas posibles? ¿Qué dicen las leyes de la física sobre esto?

Tu falta de fe me parece perturbadora

La teoría de la relatividad de Einstein pone límites estrictos a la rapidez con la que podemos comunicarnos: el límite de velocidad máximo es la velocidad de la luz.

Entonces, si necesita enviar un mensaje a Alderaan para advertir a los ciudadanos de un ataque imperial, siempre habrá una demora. Incluso si quisiera, no podría advertirlos a tiempo para evacuar, ya que lleva tiempo que la luz viaje para transmitir el mensaje.

Ben Kenobi no podría haber sentido una perturbación en la Fuerza solo unos instantes después de que la Estrella de la Muerte destruyera a Alderaan. ¿O podría él?

Es cierto, todo

¿Qué dice la física cuántica sobre la información transferida a grandes distancias? Desafortunadamente no podemos romper el límite de velocidad de Einstein, incluso si tuviéramos el Halcón Milenario. Dejaremos de lado la afirmación quizás no tan absurda de Han Solo de que hizo que el Kessel Run en menos de 12 parsecs, una medida de distancia, no de tiempo.

Sin embargo, a través de un truco de mecánica cuántica, puedes unir dos partículas de una manera especial, separarlas y luego observar los efectos de una sobre la otra a grandes distancias. Esto se conoce como enredo cuántico, colocando dos objetos en el mismo estado cuántico entrelazado. Y es más extraño que cualquier cosa que el creador de Star Wars, George Lucas, pudiera proponer (Jar Jar Binks excluido, por supuesto).

El entrelazado se puede demostrar en el laboratorio con partículas de luz. Cuando estas dos partículas, o fotones, se separan a grandes distancias, todavía están correlacionados entre sí. Si mides una partícula, el estado de la otra partícula se determinará inmediatamente, sin importar cuán lejos esté.

A Einstein no le gustó esta idea, ya que fue una "acción espeluznante a distancia". Sin embargo, los experimentos de física modernos han demostrado que el entrelazamiento es real: las partículas se pueden conectar a grandes distancias.

Como diría Han Solo: "Es verdad. Todo eso".

De hecho, George Lucas fue influenciado por la teoría cuántica cuando estaba escribiendo el guión original para Star Wars. A fines de la década de 1960 y principios de la de 1970, los pensadores de la Nueva Era propusieron que el enredo cuántico es una "fuerza" que realmente nos une a todos.

Es bien sabido en experimentos de física que el observador puede enredarse con el objeto que está midiendo, cambiando la medida.

Esto llevó a la idea de que todos estamos enredados de alguna manera, y que realmente hay una conexión entre cada ser vivo en la galaxia.

Tengo un mal presentimiento sobre esto

Hay una trampa, sin embargo. Los efectos del enredo cuántico tienden a ser muy pequeños para los objetos cotidianos.

Si Kylo Ren fuera un físico, podría manipular unas pocas partículas de luz para convertirse en un enredo cuántico, pero sería más difícil detener un rayo láser en su camino.

Sin embargo, en el mundo de la física de la materia condensada, el estudio de los sólidos, el enredo es más común.

Los físicos de estado sólido estudian el enredo de miles de millones de partículas juntas, a menudo con nuevos resultados espectaculares, como la superconductividad.

Estos nuevos fenómenos, como un superconductor que flota sobre un imán en el efecto Meissner, provienen de enredos cuánticos macroscópicos de electrones o de una "fuerza" espeluznante que actúa a grandes distancias.

La "Fuerza" del enredo cuántico realmente despierta en estos nuevos "materiales cuánticos".

Desde cierto punto de vista

Entonces, hay algo de verdad en la idea detrás de "La Fuerza", desde cierto punto de vista, como diría Ben Kenobi.

El enredo cuántico juega un papel en la física moderna y es un principio vinculante para la materia y la energía. Sin embargo, el enredo cuántico a gran escala es difícil de lograr, e incluso más difícil de observar en las criaturas vivientes.

¿Qué pasa con la Fuerza como "un campo de energía creado por todos los seres vivos?"

Los físicos recién ahora están estudiando los efectos del enredo cuántico en biología, en un campo relativamente nuevo llamado "biología cuántica".

Hay evidencia circunstancial de que los procesos en biomoléculas grandes podrían verse influenciados por los efectos del enredo cuántico.

Las probabilidades de que el enredo juegue un papel importante en los procesos de la vida parecen ser bajas. Sin embargo, como Han Solo diría: "¡Nunca me digas las probabilidades!"

Christopher Wiebe, Profesor y Cátedra de investigación de Canadá en Quantum Materials Discovery, Universidad de Winnipeg

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.

        

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