Algunos sistemas cuánticos nunca exhiben equilibrio. Los físicos llevan años intentando comprender
Si extrae una bebida fría derefrigerador y coloque el recipiente con él sobre la mesa, luego, después de un tiempo, el líquido adquirirá temperatura ambiente. Es decir, se establecerá un equilibrio térmico entre el líquido y la habitación. A nivel macro, esta regla siempre se respeta, pero cuando entran en juego las leyes cuánticas, a veces comienza a suceder algo extraño.
Texto de investigación
A su vez, los sistemas cuánticos inestables no llegan al equilibrio. Es como si un vaso de agua del refrigerador a temperatura ambiente comenzara a enfriarse.
Nicolo Defenou, científico del Instituto de Física Teórica de Zúrich, ha encontrado una manera de explicar con elegancia este comportamiento.
Consideró un sistema unidimensional en el que hayla única partícula cuántica que solo puede estar en posiciones estrictamente limitadas a lo largo de la línea. Esto es similar a un juego en el que la figura se mueve a lo largo de una línea recta por tantas casillas como indique la tirada del dado. Por ejemplo, que hay un dado, cuyos lados están marcados como "uno" o "menos uno", y supongamos que el jugador lo tira una vez, segundo, tercero. La figura se moverá a una casilla adyacente, y desde allí regresará o irá a la siguiente. Etc.
Sin embargo, la pregunta es:¿Qué sucede si el jugador lanza el dado un número infinito de veces? Si solo hay unos pocos cuadrados en el juego, de vez en cuando volverá a su punto de partida. Pero es completamente imposible predecir exactamente dónde estará en un momento dado; después de todo, se desconocen las tiradas. Una situación similar se desarrolla con partículas que obedecen las leyes de la mecánica cuántica: es imposible saber exactamente dónde están en un momento dado. Sin embargo, su ubicación se puede determinar mediante distribuciones de probabilidad.
Cada distribución es el resultadodiferente superposición de probabilidades para lugares individuales y corresponde a un cierto estado de energía de la partícula. Como resultado, el número de estados de energía estable coincide con el número de grados de libertad del sistema y, por tanto, corresponde exactamente al número de posiciones admisibles. Vale la pena señalar que todas las distribuciones de probabilidad estables en el punto de partida no son en absoluto iguales a cero. Como resultado, en algún momento, el cubo vuelve a su ubicación original.
Para una partícula cuántica esto significa queHay una cantidad inconmensurable de formas en que las probabilidades de ubicaciones individuales pueden combinarse para formar distribuciones. Como resultado, ya no pueden ocupar sólo ciertos estados de energía discretos, sino también todos los posibles en un espectro continuo. La nueva teoría propuesta por Nicolo Defenu explica lo que los científicos ya han observado muchas veces en experimentos: los sistemas en los que se producen interacciones de largo alcance no alcanzan un equilibrio estable, sino un estado metaestable en el que siempre regresan a su posición original.
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