25 maneras en que la mecánica cuántica cambió nuestra visión de la realidad

También conocida como teoría final, esta teoría concilia la teoría de campo de Quantum y la teoría de la relatividad general para vincular y explicar completamente todos los fenómenos físicos conocidos y predecir los resultados de cada experimento realizado de acuerdo con los principios. Sin embargo, la cuestión de cómo combinar completamente las dos grandes teorías de la relatividad general y la mecánica cuántica sigue en pie.

Otra interpretación del mundo provocada por la mecánica cuántica es la idea de que este universo tridimensional es solo un holograma. Según informes de un observatorio germano-británico, supuestamente detectaron pequeñas ondas en el espacio-tiempo que podrían ser una prueba de pixelización cuántica.

A medida que la tecnología avanza, surge la necesidad de precisión. La inexactitud de diferentes objetos como relojes y termómetros podría atribuirse al fenómeno del ruido cuántico. Este ruido impide la capacidad de los objetos para medir perfectamente. Por lo tanto, al eliminar este ruido, cosas como los relojes atómicos o los termómetros cuánticos obtienen una precisión perfecta.

El láser es una innovación hecha posible por la mecánica cuántica que una vez se pensó que no tenía ningún uso práctico. Sin embargo, la innovación y el desarrollo han permitido que estas emisiones de cantidades específicas de quanta se apliquen a diferentes invenciones, desde el reproductor de CD hasta los sistemas de defensa que destruyen misiles.

Según los científicos, nada puede ser verdaderamente aleatorio con la ayuda de la mecánica cuántica. Si tuvieran suficiente información sobre una tirada de dados, podrían simular una tirada de dados y obtener una predicción del resultado por adelantado. Sin embargo, al crear ruido cuántico y medir los niveles de ruido producidos, pueden desarrollar números verdaderamente aleatorios que podrían usarse para el cifrado de datos.

Una de las primeras interpretaciones de la Mecánica Cuántica es la Interpretación de Copenhague, que supone que durante el acto de medición, las partículas cambian su comportamiento en consecuencia. De acuerdo con la Interpretación de Copenhague, las partículas existen en diferentes estados pero solo se ven forzadas a asumir un estado cuando se realiza una observación. Esto puede ser extraño, pero de hecho está respaldado por el colapso de la función de onda de las matemáticas.

La mecánica cuántica no solo creó avances científicos tangibles. El concepto de Multiverso o la existencia de todas las realidades posibles también es producto de diferentes interpretaciones de la física cuántica. Prueba de esto podría remontarse a observatorios en órbita que siguen los restos del Big Bang y diferentes modelos matemáticos, que argumentan un universo cíclico.

A medida que la mecánica cuántica dio origen a la teoría de cuerdas, la teoría de cuerdas también concibió una mayor posibilidad científica (o imposibilidad): dimensiones múltiples. Según los investigadores, el universo consta de al menos 11 dimensiones. Estas dimensiones múltiples aparentemente no son solo posibilidades sino también las necesidades para que funcione la teoría de cuerdas.

La Holodinámica es la aplicación de la holografía, la física cuántica y la psicología del desarrollo para supuestamente comprender los potenciales del yo y la vida. Considera la realidad como un sistema de información holográfico dinámico que está íntimamente conectado con la conciencia humana en una escala macro y micro, que manifiesta un campo de potencial cuántico dentro de cada partícula del cuerpo humano.

Basado en la teoría de campo de Quantum y en las predicciones de la teoría de la relatividad general, un agujero negro es una región del espacio-tiempo desde la cual la gravedad impide que cualquier cosa, incluida la luz, se escape. El agujero es negro porque puede absorber toda la luz en su área y alrededor de ella. En realidad, hay una superficie definida matemáticamente que indica el "punto de no retorno". De hecho, hay una suposición general de que existen agujeros negros masivos en el centro de la mayoría de las galaxias.

La superconductividad es un fenómeno mecánico cuántico en el que hay exactamente cero resistencia eléctrica y expulsión de campos magnéticos cuando se enfría por debajo de cierta temperatura. Los imanes superconductores son electroimanes muy potentes que se usan en máquinas de MRI y espectrómetros de masas. En el futuro, también podrían generar transmisión de potencia de alto rendimiento, almacenamiento de energía y refrigeración magnética.

Hay un modelo en la mecánica cuántica llamado el modelo "Partícula en una caja", que describe cómo una partícula podría moverse libremente en un área pequeña unida por barreras impenetrables. Este modelo se aplicó y desarrolló para crear el campo de la Optoelectrónica, que es el estudio de dispositivos electrónicos que detectan y controlan la luz. Algunos de los campos que se crearon a través de los efectos mecánicos cuánticos de la luz en los materiales electrónicos son fototransistores, diodos láser y comunicaciones de fibra óptica.

Los físicos han descubierto un objeto geomtrico parecido a una joya dentro de la física cuántica que simplifica drásticamente los cálculos de las interacciones de partículas y desafía la noción de que el espacio y el tiempo son componentes fundamentales de la realidad.

Ya no es ciencia ficción; la materia puede disolverse en partículas, transportarse y reensamblarse en otra ubicación. Esto ha sido posible con la transferencia de datos y otras moléculas grandes, pero la posibilidad de que esto se utilice en humanos no se produce en un futuro cercano. De hecho, es posible escanear cada molécula en el cuerpo humano y volver a montarla en otra área, pero de acuerdo con la física cuántica, el escaneo y el reensamblaje cambia todo el objeto. No puedes hacer una copia exacta.

El fenómeno de Entanglement aborda la interconexión cuántica de partículas, como los átomos separados en el espacio físico. Los científicos descubrieron que Entanglement podría ser responsable de la capacidad de las plantas para convertir el 95% de la luz que toman en energía durante la fotosíntesis. El examen de este fenómeno podría dar origen a células solares derivadas de la naturaleza.

Los científicos descubrieron recientemente pequeños cristales semiconductores que muy pronto podrían crear un gran avance en el campo de la medicina. Estos puntos cuánticos supuestamente brillan cuando se exponen a la radiación ultravioleta. Como tales, podrían usarse para adherirse a las células cancerosas con el fin de identificar las células cancerosas que deberían ser exterminadas.

La Mecánica Cuántica también dio origen a problemas existencialistas. El bosón de Higgs, más popularmente llamado como la partícula de Dios, es lo que se cree que da masa a algunas de las partículas más fundamentales como electrones y gluones. Al encontrar y aislar el bosón de Higgs, los científicos podrían ser capaces de entender cómo la materia puede equilibrarse con la antimateria y qué le sucedió realmente al universo después del Big Bang.

Para evitar que las amenazas agresivas y los genios hackers se entrometieran, la criptografía cuántica ha surgido a partir de desarrollos para codificar datos dentro de partículas individuales de luz o fotones. La criptografía trata con una "clave" compuesta de unos y ceros que permite que el programa revele la presencia de un pirata informático justo en el momento en que utiliza la clave para abrir el mensaje.

Las computadoras cuánticas son uno de los campos de aplicación de la Mecánica Cuántica, que podría revolucionar el estado de la tecnología de las computadoras. En comparación con las computadoras digitales, que codifican datos en dígitos binarios, las computadoras cuánticas usan propiedades cuánticas para almacenar datos y realizar operaciones, lo que permitiría que los cálculos y algoritmos se ejecuten mucho más rápido que los regulares.

El túnel cuántico se originó a partir de la aplicación mecánica cuántica, donde una partícula podía pasar por un túnel a través de una barrera que normalmente no podría penetrar. El túnel cuántico es importante en la operación de numerosos dispositivos como el interruptor de luz, los chips de memoria flash y las unidades USB.

Algunos sistemas a gran escala también exhiben los efectos de la Mecánica Cuántica como el fenómeno de Superfluidez. Es el estado de la materia en el que actúa como un fluido con viscosidad cero, lo que le permite autopropulsarse y viajar desafiando la fuerza de la gravedad. Las aplicaciones más básicas de la superfluidez en la ciencia actual son los refrigeradores de dilución y la espectroscopía.

Spintronics es la nueva tecnología desarrollada recientemente en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, que utiliza electrones en su estado de giro para almacenar y transferir información de manera efectiva. Esto es diferente de la electrónica actual ya que usa la dirección de giro del electrón en lugar del estado cargado del electrón. Esto podría conducir a dispositivos más rápidos, eficientes en el consumo de energía y multifuncionales que superarían a los dispositivos actuales.

Científicos brasileños comenzaron a trabajar en la creación de turbulencias cuánticas en una cámara llena de gases atómicos extremadamente fríos dentro de un laboratorio. El estudio de las turbulencias en un entorno controlado podría conducir a que los científicos puedan controlarlo en la naturaleza, resolviendo así el dilema de los viajes inestables de aviones.

Bajo la Mecánica Cuántica, un elemento se puede dividir en partículas subatómicas, lo que permite su transferencia de un lugar a otro en menos de un segundo. Este fenómeno podría idear una forma de almacenar información de la cuenta bancaria, protegerla de posibles amenazas y transferirlas a una velocidad que aparentemente es imposible.

Los estudios sobre Mecánica Cuántica pusieron en marcha experimentos sobre la posibilidad de viajar desde nuestro mundo a un mundo y tiempo alternos. Durante un experimento en 2010, los científicos pudieron identificar cómo una pieza aislada de metal se podía mover y quedarse quieta al mismo tiempo. Esto se debe a la capacidad de las partículas cuánticas para moverse hacia atrás y hacia adelante a través del continuo del tiempo; una habilidad que puede conducir a un posible viaje en el tiempo en el futuro cercano.