El principio de la localidad señala que dos objetos alejados no pueden influirse mutuamente de manera instantánea. El fenómeno al que se referían Einstein, Podolski y Rosen ocurre cuando dos partículas se conectan de tal forma que lo que sucede con una afecta a la otra, sin importar la distancia que haya entre ellas, como explica el portal Science Alert.

El término de entrelazamiento cuántico para referirse al fenómeno fue introducido en 1935 por el físico austriaco Erwin Schrödinger (sí, el del gato). Mientras tanto, Einstein se refirió al fenómeno como “acciones fantasmagóricas a distancia”.

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“La teoría no puede ser reconciliada con la idea de que la física debe representar una realidad en el espacio y en el tiempo, libre de acciones fantasmagóricas”, escribió Einsten en una carta al físico Max Born, citada por BBC, en la que demostraba lo mucho que le inquietaba ese fenómeno cuántico.

Y es que el entrelazamiento cuántico puede ser demostrado y recreado en experimentos de laboratorio; incluso le sacan partido para establecer las bases de la mecánica, la computación y la criptografía cuánticas. Sin embargo, todavía es un misterio, porque nadie comprende cómo funciona realmente, como indica ABC.

Sonríe para la foto, querido fotón

A pesar de la incomprensión y la inquietud que genera el entrelazamiento cuántico, un grupo de científicos de la Universidad de Glasgow, en Escocia, lograron, por primera vez en la historia, tomarle una foto a un tipo de entrelazamiento cuántico, llamado entrelazamiento de Bell. Las imágenes fueron publicadas en un artículo de Science Advances.

Aunque a simple vista la imagen no parece decir nada, y luce como sal o azúcar sobre una superficie negra, es importante porque nos da la primera muestra visual de una propiedad fundamental de la naturaleza. La imagen muestra el entrelazamiento entre dos partículas de luz, fotones, que, pese a estar separadas, interactúan y comparten por un breve momento los mismos estados físicos.

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Para conseguir la imagen se requirió de un trabajo muy complejo: los físicos crearon un sistema en el que disparaban corrientes de fotones entrelazadas desde una fuente cuántica de luz a través de objetos que denominaron como no convencionales para destruir su flujo.

Las corrientes de fotones fueron divididas al pasar un haz a través de un material de cristal líquido, conocido como β-bario borato, lo que generó que los fotones pasaran por una serie de transiciones en cuatro fases.

Entonces, adecuaron una cámara supersensible, capaz de detectar fotones, para que se activara al detectar los fotones entrelazados. Eso permitió capturar la imagen de los fotones entrelazados en las cuatro fases de transición, que eran idénticas, aunque las partículas estuvieran separadas en el espacio, lo que se traduce en la captura fotográfica de un entrelazamiento cuántico.

Este experimento permitirá impulsar el avance de la computación cuántica y el desarrollo de tecnologías para obtener imágenes de fenómenos cuánticos, como el entrelazamiento, que ayudarán a comprenderlos y aplicarlos de maneras diferentes a las actuales.

Imágenes: Science Advances.

La última teoría física de Einstein que faltaba por corroborar experimentalmente fue confirmada. Este jueves, los científicos del Observatorio Avanzado de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (Ligo, por sus siglas en inglés) confirmaron por primera vez el hallazgo de ondas gravitacionales. Es un descubrimiento que la física experimental ha estado persiguiendo por décadas, y que abre nuevos horizontes para la comprensión del espacio.

Según la teoría de la relatividad especial, el universo está ‘cosido’ por una ‘malla’ de espacio-tiempo que se deforma cuando una masa se le pone encima. Esa deformación, que es lo que se conoce como gravedad, es similar a lo que ocurriría si pones una pelota de bolos en una cama de agua: entre más masivo el objeto que la causa, más profunda es.

Entre otras cosas, esa es la razón por la que el tiempo pasa más rápido a medida que se está más cerca de un cuerpo más pesado, como un agujero negro, como ocurre en la película ‘Interstellar’.

Lo que se detectó fueron rastros de un evento que ocurrió hace 1.600 millones de años

Las ondas gravitacionales ocurren cada vez que un cuerpo masivo se mueve y deforma esa ‘malla’. Como resultado, el espacio y el tiempo se deforman donde y cuando pasan esas ondas. IFLScience cuenta que lo que se detectó fue una medición de las ondas detectadas el pasado 14 de septiembre, causada por la fusión de dos agujeros negros, uno con 36 veces más masa que el Sol, y otro con 29 veces más masa. El evento ocurrió hace 1.600 millones de años, pero fue tan fuerte que las ondas llegaron a nuestro planeta a pesar de toda la distancia que nos separa del lugar donde ocurrió.

Este video de PhD Comics lo explica muy bien (puedes activar los subtítulos en español en el botón ‘Settings’, la rueda dentada):

La detección de las ondas gravitacionales fue posible gracias a Ligo, un laboratorio que mide las mínimas oscilaciones en el recorrido de un láser en dos túneles de cuatro kilómetros. El láser es disparado, dividido en dos conductos perpendiculares y luego recombinado. Si el resultado final es idéntico al láser inicial, no pasa nada. Pero si hay alguna interferencia, esta podría deberse a que uno de los láseres recorrió más distancia que el otro. Esa diferencia podría deberse a los cambios en el espacio-tiempo que se producen por las ondas gravitacionales.

Este hallazgo abre nuevas posibilidades a la astrofísica

El principal obstáculo para no haberlas detectado antes tiene que ver con que esas diferencias son mínimas. Como se ve en el video, para encontrar una onda hay que encontrar una diferencia equivalente a la de 5 mm en un espacio de 1.000 trillones de mm (10^21). Por fortuna para los científicos, el hallazgo del jueves tiene una significación estadística de 5,1 sigmas, lo que equivale que solo hay una posibilidad entre seis millones de que sea un error.

Además del hito científico de haber confirmado la teoría de Einstein, este hallazgo abre nuevas posibilidades a la astrofísica. Todos los fenómenos celestes, que ocurren a cientos o miles de años luz de nosotros, generan ondas gravitacionales. Y aunque muy pocos de ellos son lo suficientemente poderosos como para que sintamos sus vibraciones en la Tierra, si podemos percibir sus ondas podremos comprenderlos mejor.  De esa manera, podremos verificar experimentalmente muchas teorías que, hasta ahora, no teníamos manera de validar en el laboratorio.

Imagen: pixelparticle (vía Shutterstock)

En 1955 el cerebro de una de las personas más reconocidas en la historia de la humanidad fue escaneado para ser analizado por expertos. Esas 350 preciosas y delicadas radiografías fueron entregadas a un equipo del museo médico de Chicago que está todavía en desarrollo y se encargó de digitalizarlas.

Actualmente las radiografías están disponibles en la aplicación móvil del museo que lleva como nombre ‘NMHMC Harvey’, cuesta 9.99 dólares y puede ser descargada a través del AppStore. Está pensada sobre todo para especialistas que quieran tener acceso al cerebro del genio para realizar investigaciones sobre este, pero no falta el aficionado que se las quiera bajar, para ellos también está disponible.

La aplicación organiza las radiografías con respecto a las regiones del cerebro en las que está, pero no tiene aun una precisión anatómica exacta. “No puedo esperar a ver qué descubren los usuarios de la aplicación” dijo Steve Landers, uno de sus desarrolladores.

Después de la muerte del Nobel, el patólogo Thomas Harvey le hizo una autopsia al cadáver con el objetivo de descubrir de dónde provenía su inteligencia. Con esta aplicación los investigadores podrán ver con más detalle algunas secciones del cerebro del científico en las que las neuronas están más conectadas de lo normal. Lamentablemente los métodos para realizar imágenes magnéticas en ese entonces no estaban tan desarrollados, lo que dificulta ver en detalle algunas zonas del cerebro de Einstein.