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Estudio demuestra que el tiempo es consecuencia del Entrelazamiento Cuántico‏

untitledEl Tiempo es un fenómeno emergente del Entrelazamiento Cuántico tal y como demuestran los primeros resultados experimentales.

Cuando las nuevas ideas de la mecánica cuántica comenzaron a expandirse en las tendencias de la ciencia durante la primera mitad del siglo 20, comenzaron a aplicarse a los principios de la gravedad y de la teoría general de la relatividad.

Inmediatamente se puso en evidencia de forma clara que los dos enfoques anteriores eran entre sí completamente incompatibles, así que cada vez que se intentaba una aproximación de los principios, las ecuaciones resultantes arrojaban datos de reducción al infinito, algo hasta entonces absurdo, haciendo imposible que los resultados cobraran sentido.

Todo lo anterior hasta que a mediados de los años 60, el físico Bryce DeWitt, consiguiera combinar las hasta entonces incompatibles ideas en resultados clave, que desde entonces se conocerían como la Ecuación de DeWitt, que permitiría entender y permitir los molestos problemas de los infinitos como base en las ulteriores formulaciones. Un enorme avance.

Pero a pesar de solventar un problema, comenzó a introducir otro más complejo. El nuevo problema fue que el tiempo ya no tenía relevancia en la nueva ecuación, en la medida en que se afirmaba que nunca pasa nada en el universo, una predicción que es claramente contraria a la evidencia observaciones. Otro gran absurdo.

Este enigma, que los físicos llaman “el problema del tiempo”, ha demostrado ser la espina de los físicos modernos, que trataron de ignorarlo, pero con poco éxito.

Todo ello hasta que en 1983 los físicos noveles teoréticos Don Page y William Wooters, trajeran la solución basada en el fenómeno del entrelazamiento cuántico, entendido como la propiedad exótica en la cual dos partículas cuánticas comparten la misma existencia incluso a pesar de estar separadas físicamente.

El entrelazamiento es un profundo y poderoso enlace entre las partículas, y Page y Wooters mostraron cómo podía usarse para medir el tiempo, en la medida que la evolución de dos partículas entrelazadas serviría como una especie de reloj que podría ser usado para medir el tiempo.

Pero los resultados dependen del punto de vista del observador, es decir, de cómo la observación es realizada. Una forma de hacer esto es comparar el cambio entre las partículas entrelazadas con un reloj externo que es enteramente dependiente del universo. Esto equivaldría a medir el tiempo desde un observador que fuera como si Dios midiera desde fuera la evolución de las partículas utilizando un reloj externo.

En este caso, Page y Wooters mostraron que las partículas aparecerían completamente descargadas, en cuyo caso el tiempo no existiría en ese escenario.

Pero existe otra forma de hacerlo que muestra un resultado completamente diferente. En este caso sería un observador que desde dentro del universo compararía la evolución de las partículas con el resto del universo. En este caso, el observador interno vería un cambio y esta diferencia en la evolución de las partículas entrelazadas comparada con todo lo demás, constituye una importante medida del tiempo.free-will

Ésta es una elegante y potente idea. Sugiere que el tiempo es un fenómeno emergente que se produce debido a la naturaleza del entrelazamiento. Y existe sólo para los observadores dentro del universo. Cualquier observador como un dios vería desde fuera un universo estático e invariable, al igual que las ecuaciones de Wheeler-DeWitt predicen.

Por supuesto, sin la verificación experimental, las ideas de Page y Wooter no dejarían de ser meras ideas excepto por su curiosidad filosófica y dado que no es posible poner un observador fuera del universo, es altamente improbable comprobar la idea.

Hasta ahora, que Ekaterina Moreva y el Instituto Nacional de Investigación Metrológica (INRIM) en Turín, Italia han desarrollado el primer experimento que comprueba las ideas de Page y Wooters. Y el experimento ha confirmado que el tiempo es de hecho un fenómeno emergente para los observadores internos, pero inexistente para los observadores externos.

untitledPara ello han simulado la creación de un universo de juguete consistente en un par de fotones entrelazados y un observador que pudiera medir su estado de las dos maneras: El observador interno y el externo. En el primer caso, el del observador interno, el observador mide la polarización de un fotón, convirtiéndose así en enredado con él. A continuación, compara esto con la polarización del segundo fotón. La diferencia es una medida del tiempo.

En la segunda configuración, los fotones de nuevo pasan a través de placas birrefringentes que cambian sus polarizaciones. Sin embargo el observador sólo mide las propiedades globales de ambos fotones comparadas con respecto a un reloj externo independiente y el mismo no puede detectar ninguna diferencia entre los fotones sin estar entrelazado con uno o el otro. Por tanto, no existe diferencia y el sistema aparece estático. Por tanto, el tiempo no emerge.

La implicación del descubrimiento es importantísima, ya que la validación del principio implica entender que el tiempo es relativo y se mueve en diferentes líneas, pero que como tal, simplemente es una consecuencia del entrelazamiento cuántico.

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La mente colectiva y el campo unificado

John Hagelin es uno de los físicos cuánticos más comprometidos por la paz mundial. Trabaja en todo el mundo creando grupos de miles de meditadores entrenados para crear ondas de paz en el planeta, con un sistema que está dando que hablar en los entornos académicos y científicos. Utilizar la meditación trascendental en forma masiva para acabar con las guerras y la violencia en la Tierra.
Bianca Atwell le entrevista en la ciudad de Mexicali, en el entorno del VI Congreso Internacional de la Ciencia del Nuevo Paradigma en la Educación

En el siguiente vídeo, Bianca entrevista al físico cuántico e investigador del CERN (Gran Colisionador de Hadrones) John Hagelin, uno de los primeros científicos que ha aplicado activamente la teoría del campo unificado supersimétrico al bienestar de la humanidad. Presidente de la Fundación David Lynch para una Educación Basada en la Conciencia de Paz Mundial, presidente del Instituto de Ciencia, Tecnología y Políticas Públicas de la Universidad Maharishi y director internacional de la Unión Global de Científicos por la Paz.

Una conversación en la que ambos sobrevuelan las dinámicas del Universo, las partículas “encantadas”, las supercuerdas y la influencia de la meditación trascendental en la conducta colectiva.

Es emocinante el momento en el que Bianca le pregunta por el gran cambio que se está llevando a cabo en la humanidad. Un mensaje maravilloso de esperanza global…

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Experimento OPERA descubre que los Neutrinos superan la velocidad de la luz

Un equipo internacional de científicos ha descubierto que unas partículas, llamadas neutrinos, viajan más rápido que la luz, según un portavoz de los investigadores. El hallazgo podría suponer un desafío a una de las leyes fundamentales de la física.

Antonio Ereditato, que trabaja en el centro de partículas físicas del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear, por sus siglas en francés) en la frontera franco-suiza, contó a Reuters que los tres años de mediciones han mostrado que los neutrinos se movían 60 nanosegundos más rápido que la luz en una distancia de 730 kilómetros entre Ginebra y Gran Sasso, en Italia.

La luz podría haber cubierto esa misma distancia en alrededor de 2,4 milésimas de segundo, pero los neutrinos tardaron 60 nanosegundos (un nanosegundo equivale a una mil millonésima parte de un segundo) menos que los haces de luz.

“Tenemos mucha confianza en nuestros resultados. Pero necesitamos que otros colegas hagan sus pruebas y lo confirmen por sí mismos”, dijo.

 

Hay que ser prudente

Si se confirma, el descubrimiento podría invalidar una parte clave de la teoría de la relatividad que Albert Einstein enunció en 1905, que asegura que nada en el universo puede viajar más rápido que la luz.

“Queríamos encontrar un error, un error trivial, uno más complicado o un efecto desagradable, pero no lo hemos encontrado”, dijo el investigador a la BBC.

“Cuando uno no encuentra nada, entonces dices: Bueno, ahora me veo obligado a salir y pedir a la comunidad que examine esto”.

“Es una pequeña diferencia”, dijo Ereditato, que también trabaja en la Universidad de Berna en Suiza “, pero conceptualmente es muy importante. El hallazgo es tan sorprendente que, por el momento, todo el mundo debe ser muy prudente”.

 

Nuevas perspectivas

Según ha informado el Centro Francés de Investigaciones Científicas (CNRS), hasta ahora la velocidad de la luz se había considerado como un límite infranqueable y si no fuera así, “eso podría abrir perspectivas teóricas completamente nuevas”.

No obstante, los expertos estiman que harán falta “mediciones independientes para que el efecto observado pueda ser refutado o formalmente confirmado”.

Y añadió que ésa es la razón por la cual los investigadores del proyecto OPERA, que ha realizado el experimento, han decidido abrir el resultado de las pruebas a “un examen más amplio” por parte de la comunidad de físicos.

La experiencia comenzó en 2006 para estudiar las transformaciones raras (oscilaciones) de los neutrinos muónicos en neutrinos tauónicos, una de las cuales pudo observarse en 2010, lo que dio testimonio de la capacidad única del programa para detectar esas señales.

El CERN tiene previsto presentar los resultados de las pruebas en un seminario especializado que comenzará a las 14.00 horas GMT (16.00, hora peninsular española) en medio de una gran expectación, después de que desde ayer circularan varias versiones acerca de los resultados del estudio.

El CERN, en todo caso, insistió el jueves en que nada era oficial ni concluyente. En el laboratorio de física más grande del mundo se trabaja desde hace años para tratar de averiguar si es posible registrar velocidades superiores a la de la luz (299.792 kilómetros por segundo).

Nuevas investigaciones y mediciones independientes deben corroborar o descartar la existencia de partículas elementales -llamadas neutrinos- capaces de viajar a una velocidad superior a la de la luz, afirmó hoy el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN).

El laboratorio de física más importante del mundo reaccionó con prudencia a la divulgación de los resultados de un experimento en el que participa y según los cuales los neutrinos irían a una velocidad 20 partes por millón por encima de la velocidad de la luz, considerada como el límite de la velocidad cósmica.

“Dadas las potenciales consecuencias de tal resultado, se requieren mediciones independientes antes de refutarlo o establecerlo de manera firme”, señaló la institución mediante un comunicado.

 

Experimento OPERA

El descubrimiento se realizó en el marco del experimento OPERA, que observa un haz de neutrino enviado desde el CERN -en la frontera de Suiza y Francia- al laboratorio de Gran Sasso, en Italia, que se encuentran a 730 kilómetros de distancia el uno del otro.

El resultado se basó concretamente en la observación de 15.000 neutrinos.

El CERN recordó que la posibilidad de que el neutrino sea más rápido que la luz “no concuerda con las leyes de la naturaleza” que son consideradas actualmente como ciertas, pero, al mismo tiempo, reconoció que es así como la ciencia avanza, “derribando las paradigmas establecidos”.

La teoría de Einstein, cuestionada

Esta es la razón, agregó, por la que se han realizado muchas investigaciones de probables “desviaciones” de la teoría de la relatividad de Einstein, que justamente se sustenta en que nada es más veloz que la luz.

Sin embargo, a pesar de los intentos, hasta ahora no se había encontrado “ninguna evidencia” que pusiera en cuestión la teoría del considerado padre de la física moderna.

“Las fuertes limitaciones que emergen de estas observaciones hacen que sea improbable interpretar las medidas del (experimento) OPERA como una modificación de la teoría de Einstein”, recalca el CERN, que insiste en la necesidad de “buscar nuevas medidas independientes”.

“Después de varios meses de estudios y de cruzar informaciones, no hemos encontrado ningún efecto instrumental que pudiese explicar el resultado de la medida” descubierta, indicó el portavoz de OPERA, Antonio Ereditato, citado en el comunicado.

‘Necesitamos estar seguros’

Por su parte, el director de investigación del CERN, Sergio Bertolucci, reconoció que si el descubrimiento se confirma como cierto, “cambiaría nuestra perspectiva de la física, pero necesitamos estar seguros de que no hay otras explicaciones más mundanas”.

OPERA se inauguró en 2006 con el objetivo principal de estudiar las raras transformaciones (oscilaciones) entre dos tipos de neutrinos.

El director general de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, en sus siglas en francés), Rolf Heuer, ha abogado este viernes por la “prudencia” mientras se comprueban las “posibles soluciones” que expliquen la velocidad de los neutrinos, partículas subatómicas, que, según se conocía este jueves, se mueven más rápido que la luz.

 

Velocidad de la luz

En una prueba experimental, los neutrinos recorrieron una distancia de 720 kilómetros en un tiempo 60 nanosegundos más breve de lo que lo haría la luz. Si se confirma este experimento, sus conclusiones podrían invalidar una parte clave de la teoría de la relatividad que Albert Einstein enunció en 1905, que asegura que ninguna partícula puede viajar más rápido que la luz.

“No hay que pensar que Albert Einstein estaba equivocado, en absoluto”, ha matizado Heuer al ser preguntado por este asunto en Santander, donde imparte una conferencia enmarcada en la XXXIII Reunión Bienal de Real Sociedad Española de la Física.

Según el físico alemán, es “muy difícil” hacer una “interpretación” de este descubrimiento, ya que “hay que comprobar si es cierto o no a través de un experimento diferente”.

Los investigadores que han hecho este hallazgo “posiblemente creen que han hecho bien el análisis”, según Heuer, pero “hay que ser muy prudentes” porque, aunque si se confirmase “sería algo revolucionario”, “hay que dejar trabajar a los teóricos, cruzar los dedos y decidir cuál es la posible solución”, ha reiterado. “No hay que pensar que Albert Einstein estaba equivocado, en absoluto”, ha matizado.

“Hasta que esto no se confirme, que no tiene porque confirmarse, no se puede hablar de la repercusión social”, que puede tener el descubrimiento de una velocidad mayor a la de la luz, “pero en cualquier caso, no habría repercusión en la sociedad sino en el conocimiento”, ha opinado Heuer.

 

Posibles interpretaciones diversas

Como explicación divulgativa, Heuer ha indicado que “si se coge un mapa y se mide la distancia de una ciudad a otra, es la que es”, una distancia que en este caso han recorrido la luz y los neutrinos siendo éstos más veloces, pero “¿y si el espacio no es el mismo?”, se ha preguntado este investigador, para apuntar a la “diversas interpretaciones” en que puede derivar esta investigación.

En este “posible” caso que ha señalado Heuer, “la velocidad no sería superior, sino que la distancia sería la menor y la velocidad la misma”. Un ejemplo de interpretación de esta teoría de los neutrinos que muestra que “hay muchas interpretaciones posibles”, ha precisado Heuer.

Sobre los investigadores de la Universidad de Cantabria que trabajan en el CERN, Heuer ha señalado que los cántabros trabajan en los experimentos y análisis del LHC, concretamente, en la búsqueda del Bosón de Higgs, que es el mecanismo, “actualmente el más aceptado” en la comunidad científica, que dota de masa a las partículas, algo que “posiblemente en un año se podrá saber si existe o no”.

A partir de las 16.00 hora española, el CERN presentará los resultados del experimento OPERA, en el que se han observado neutrinos que viajan más rápido que la velocidad de la luz.

Este descubrimiento, que podría invalidar la teoría de la relatividad de Einstein o al menos ponerla en duda, tendrá que ser refrendado por nuevos experimentos y por la comunidad científica, como ya ha explicado el director del centro de investigación situado en Suiza, Rolf Heuer.

Con los comentarios del director del Planetario de Pamplona, Javier Armentia, y de la sección de Ciencia de ELMUNDO, podrá seguir en directo la reunión en la que se explicarán con detalle los resultados de este experimento.

Heuer ha anunciado que esta tarde a las 16.00 horas se celebrará una reunión en el CERN para “explicar al mundo cuáles son los resultados” de las comprobaciones realizadas sobre las partículas subatómicas neutrinos.

También, el CERN explicará a la comunidad científica “cómo tienen que hacer los estudios para ver el posible error, si es que hay un posible error” en la velocidad de los neutrinos.

Fuente: El Mundo

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El laboratorio JET y la energía de fusión

La energía de fusión tiene una propuesta impecable. Plantea imitar a las estrellas para obtener una fuente de energía inagotable, segura y limpia, una promesa de futuro para el mundo. De la misma forma que el Sol consigue mantenerse, se trata de unir partículas en vez de dividirlas, que es lo que hace la energía nuclear. El planteamiento es hermoso, pero su puesta en práctica complicada, muy ardua y, de momento, exageradamente cara. La esperanza en el desarrollo de este tipo de energía, hasta que un gigantesco laboratorio llamado ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional) se construya en Francia a mediados de la década de 2020, reside en el JET ( Joint European Torus), la máquina más grande del mundo para la fusión por confinamiento magnético, ubicada en Culhman (Inglaterra). Esta maravilla de la Física ha comenzado su primera serie de experimentos después de 22 meses en los que ha permanecido inactiva para mejorar su potencia e instalaciones.

Los investigadores, dirigidos por el físico británico Steven Cowley, responsable del centro para la Fusión de Culham, investigan la capacidad de la fusión para generar una energía segura, limpia, sin gases de efecto invernadero y prácticamente sin límites para las generaciones futuras. En realidad, la energía de fusión es el intento de imitar el proceso de liberación de energía que se produce cuando los núcleos atómicos ligeros se fusionan para formar átomos más pesados. Este proceso ocurre en las estrellas, y los físicos esperan que pueda ser reproducido en las plantas de energía de fusión en la Tierra. En un reactor de fusión, los núcleos de isótopos de hidrógeno, deuterio y tritio se fusionan para producir helio y neutrones a alta energía, pero hace falta que la temperatura ronde los 150 millones de grados, un proceso muy difícil de conseguir en el que intervienen campos magnéticos. El JET es la única instalación capaz de operar con una mezcla de deuterio y tritio, el combustible que se utilizará en el proyecto ITER.

Un pequeño ITER
Durante su etapa de descanso, el JET ha sido equipado con un nuevo muro, lo que le permitirá convertirse en la primera máquina de fusión que probará los materiales que serán utilizados en el ITER. Los científicos han cambiado aproximadamente 86.000 componentes, utilizando tecnología de manipulación a distancia. De esta forma, sabrán si lo que se proyecta para el gran reactor termonuclear de Francia responde a las expectativas. Es, en palabras de Francesco Romanelli, uno de los responsables del laboratorio, como «construir un pequeño ITER».

Otra de las mejoras realizadas en esta revisión real del proceso de fusión es un aumento del 50% de la potencia de calor. Con esta potencia extra, las temperaturas de chorro de plasma llegan más alto y acercarse a las condiciones del ITER.

Para los científicos, estas mejoras suponen un paso muy importante en un camino largo y tortuoso. En el año 97, el JET obtuvo 16 MW, suficiente para proporcionar energía a una localidad pequeña de 16.000 habitantes, aunque por poco tiempo. Ahora, el desafío es conseguir que sea energía sea más abundante y asequible. Europa gastará 6.000 millones de euros en el proyecto ITER, pero los expertos creen que, con suerte y si es que realmente funciona, la fusión no será masiva ni llegará a los hogares hasta la segunda mitad de este siglo, cuando existan cien reactores. Para algunos, ésta es la única fórmula para evitar un panorama energético inquietante en el que las centrales nucleares parecen inevitables y el carbón y el petróleo apenas durarán otros 200 años.

Fuente: ABC

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Anillo de antimateria alrededor de la Tierra

Un grupo de investigadores italianos ha encontrado pruebas, por primera vez, de la existencia de un “cinturón de antimateria” alrededor de la Tierra. Se trata de una fina banda de antiprotones (las antipartículas de los protones) que se oculta en la magnetosfera terrestre. El espectacular hallazgo se publica en Astrophysical Journal Letters.

La antimateria se originó en el Big Bang al mismo tiempo que la materia ordinaria, de la que difiere únicamente por su carga eléctrica. Cuando una partícula de materia ordinaria se encuentra con su “antipartícula” (por ejemplo un protón y un antiprotón), ambas se aniquilan mutuamente en una pequeña explosión de energía. Se cree que durante el Big Bang se creó la misma cantidad de materia que de antimateria, pero en la actualidad sólo vemos materia a nuestro alrededor. ¿Dónde está, pues, toda la antimateria original?

Existen varios intentos de explicación a este misterio. Según algunos, en el origen del Universo se habría producido una rotura de la simetría y se habría creado un poco más de materia ordinaria que de antimateria. Lo que vemos hoy, según esta teoría, sería la materia “que sobró” después de que materia y antimateria se aniquilaran entre sí. Otros, sin embargo, creen que la antimateria original está aún “ahí fuera” sin que hasta ahora hayamos podido detectarla. Podría haber galaxias enteras hechas de antimateria sin que nos demos cuenta de ello.

Partículas de antimateria ( o antipartículas) se han creado en los laboratorios de física en numerosas ocasiones, pero hasta ahora sólo ha habido éxitos parciales a la hora de detectarla en el espacio a nuestro alrededor. Por eso el hallazgo de un cinturón de antimateria alrededor de nuestro propio mundo resulta tan importante.

 

Escondido como uno más

Según los investigadores, el anillo de antimateria se esconde, como si fuera uno más, entre los cinturones de Van Allen, las bandas magnéticas que rodean nuestro planeta y que lo protegen de la radiación atrapando las partículas cargadas procedentes del Sol. Sólo que en ese anillo en particular, en lugar de partículas “normales” hay un gran número de antipartículas, esto es, de antimateria.

Los antiprotones fueron descubiertos utilizando el satélite Pamela (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics), un ingenio lanzado en 2006 con el único objetivo de estudiar a fondo la naturaleza de las partículas de alta energía procedentes del Sol y también las que nos llegan, en forma de rayos cósmicos, de más allá de las fronteras del Sistema Solar.

Cuando los rayos cósmicos golpean la atmósfera terrestre se descomponen creando auténticas lluvias de partículas. Tanto las partículas originales procedentes del Sol o del espacio esterior como estos chorros de “partículas hijas” son capturadas por los cinturones de Van Allen, formando anillos o cinturones en los lugares donde son atrapadas por el campo magnético terrestre.

 

Miles de veces superior

Entre los objetivos de Pamela está, también, buscar alguna partícula de antimateria entre esta auténtica multitud de partículas Ordinarias capturadas, normalmente protones o núcleos de átomos de helio. El nuevo análisis llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Bari muestra que, cuando Pamela pasa a través de una región llamada “la Anomalía del Atlántico Sur” (una depresión en el campo magnético que lleva a los cinturones de Van Allen a apenas unos cientos de km. de la Tierra), se encuentra con una tasa de antiprotones que es miles de veces superior a la que se podría esperar de la descomposición natural de las partículas.

Los investigadores están convencidos de que se trata de una prueba irrefutable de que existen “cinturones de antipartículas” análogos a los cinturones de Van Allen, capaces de sobrevivir por lo menos hasta el momento en que se aniquilan al encontrarse con la materia ordinaria de la atmósfera. En palabras de Alessandro Bruno, coautor del estudio, el cinturón es “la mayor fuente de antiprotones que existe cerca de la Tierra”.

Bruno asegura también que estos anillos de antipartículas podrían constituir una fuente inagotable de combustible para futuras misiones espaciales. Una idea que ya ha sido acariciada por el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA en un reciente informe.