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Cecilia GarraffoJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroBorja Tosarfase función de onda fotón neutrónexperimento stergerlach campos magnéticos espinesefecto gravedad en la fase de un fotónFeynmanStergerlachFrancis VillatoroGastón GiribetTierrasiglo XVIIIPhysical Review LettersDresdenAlemaniaLIGOspin 2interferómetros de Michelsondiagrama de FeynmanJavier García Pelaezpartículas spin 1spin 1
Efecto Gravedad en la fase de un fotón
Ep530: Estalagmitas; Deepmind; Entrelazamiento y Gravedad; Gravitones; Halloween
30 de octubre de 20258 momentos
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Francis Villatoro describe experimentos interesantes realizados con fotones y neutrones en interferómetros para medir la fase de la función de onda de partículas.
…experimentos en la línea de lo propuesto por Feynman y se han hecho varios experimentos muy interesantes. Los experimentos más interesantes utilizaban fotones y neutrones en interferómetros. Con los interferómetros yo pude hacer ciertas operaciones como a la medida de la fase de la función de onda de un fotón o de una pequeña partícula como puede ser un neutrón con muy alta resolución medidas de fase, no estamos hablando de la amplitud sino solamente de la fase porque puede hacer un experimento de tipo Stergerlach por ejemplo bajo campos magnéticos y ver ciertos efectos sobre espines sobre pequeños entidades cuánticas que respondan ante esos campos magnéticos con fotones, se logró ver el efecto de la gravedad en la fase de un fotón. Claro, eso no es el experimento de Feynman porque el Experimento de Feynman requería masas. Pero ya en los 70, en el 77 ya se propone el esquema experimental y en el 79 se logra estudiar la caída libre de un neutrón en el campo gravitatorio de la Tierra. Toda la Tierra genera un campo gravitatorio que afecta a…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro describe experimentos interesantes realizados con fotones y neutrones en interferómetros para medir la fase de la función de onda de partículas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1fase función de onda fotón neutrónexperimento stergerlach campos magnéticos espinesefecto gravedad en la fase de un fotón…experimentos en la línea de lo propuesto por Feynman y se han hecho varios experimentos muy interesantes. Los experimentos más interesantes utilizaban fotones y neutrones en interferómetros. Con los interferómetros yo pude hacer ciertas operaciones como a la medida de la fase de la función de onda de un fotón o de una pequeña partícula como puede ser un neutrón con muy alta resolución medidas de fase, no estamos hablando de la amplitud sino solamente de la fase porque puede hacer un experimento de tipo Stergerlach por ejemplo bajo campos magnéticos y ver ciertos efectos sobre espines sobre pequeños entidades cuánticas que respondan ante esos campos magnéticos con fotones, se logró ver el efecto de la gravedad en la fase de un fotón. Claro, eso no es el experimento de Feynman porque el Experimento de Feynman requería masas. Pero ya en los 70, en el 77 ya se propone el esquema experimental y en el 79 se logra estudiar la caída libre de un neutrón en el campo gravitatorio de la Tierra. Toda la Tierra genera un campo gravitatorio que afecta a…
Francis Villatoro explica cómo la interacción entre fermiones, como electrones, se propaga a través de un campo electromagnético efectivo en lugar de fotones virtuales, una técnica útil para resolver problemas en astrofísica.
Habla: Francis VillatoroPalabras #19interacción fermiones campo electromagnéticofotones virtuales astrofísicacampo electromagnético efectivo electrones…una interacción de vacío, es decir, el vacío genera un efecto, un efecto clásico sobre las partículas que intervienen y eso pues es una cosa estándar y este tipo de cálculos se hacen muchas veces como un primer paso antes de meter propagadores de fotones. La interacción entre los dos fermiones, entre los dos electrones, lo que propaga esa interacción en lugar de ser partículas, fotones, son partículas virtuales pero son fotones virtuales; en realidad es un campo electromagnético efectivo y esto es una manera de resolver ciertos problemas, por ejemplo en astrofísica. Entonces, ¿podemos Utilizar esa idea para simular la gravitación clásica entre dos pequeñas masas, sean de diamante o de lo que sea, que están en un estado de superposición? ¿Podría ese tipo de cálculo efectivo que se utiliza en electrodinámica cuántica ser un ejemplo de lo que…
Francis Villatoro explica cómo en electrodinámica cuántica, la interacción entre dos electrones puede involucrar múltiples fotones virtuales y pares electrón-positrón que se aniquilan.
Habla: Francis VillatoroPalabras #8fotones virtuales electrones electrodinámica cuánticaaniquilación electrón-positrón fotón virtualpropagadores efectivos interacciones electromagnéticasinteracción electrones múltiples partículas virtuales…masivas, en este caso se consideran bosones, bosones masivos, campos escalares. Y lo que realmente resulta curioso es que, claro, a primer orden no, a primer orden no puedo generar el entrelazamiento, pero a cuarto orden sí puedo hacerlo. ¿Y por qué? Porque acordémonos que en la electrodinámica cuántica, cuando tengo dos electrones y propago entre ellos un fotón, también puedo propagar un fotón que se desintegra en un par electrón-positrón virtual que se aniquila en un nuevo fotón virtual y con esta. Es decir, en lugar de tener un único fotón, tengo un fotón parejita y un fotón. Tengo cuatro partículas virtuales y puedo tener más de uno. Eso, en este tipo de descripción efectiva, significa que hay una interacción, además de ese fotón efectivo, ese propagador efectivo clásico asociado al campo electromagnético, tengo que incluir un propagador efectivo que dé cuenta de estas interacciones que incluyen estas aniquilaciones positrón-electrón virtuales. Entonces tengo otro tipo de propagador. entonces yo puedo, por ejemplo, tener dos partículas escalares, tengo el propagador clásico que afecta a una de ellas, el propagador clásico que afecta a la otra y un intercambio entre ambas de estas partículas, estos propagadores virtuales que son…
Francis Villatoro explica cómo se podría calcular la fase de una función de onda y compararla con los efectos gravitacionales terrestres para determinar la interacción entre partículas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10 · Palabras #7fase función de onda terrestreinteracción partículas gravitación cuánticaefecto en fase canal clásico gravitacióndesplazamiento fase gravitación cuántica…de onda asociada a los objetos con los que estoy experimentando entonces la fase de esa función de onda depende del campo gravitacional entre ambos objetos y el que tengan externo debido a la Tierra yo puedo calcular muy bien con alta precisión el debido. A la Tierra porque ya hay experimentos que lo han medido y sé cuál es. Entonces yo podría calcular la fase y compararla con la debida a la Tierra y la debida a la otra partícula y así obtener cuál es la fase debida a la interacción entre ambas partículas. Bueno, pues lo que plantean aquí es que el entrelazamiento que se obtenga, el efecto en fase, tendrá que ser separado en dos componentes: el efecto en fase debido al canal clásico de la gravitación y el efecto en fase debido a la hipotética gravitación cuántica. Entonces cuando el cociente de esos ambas efectos sea adecuado, básicamente que domine el efecto debido a la gravitación cuántica, sea más grande el desplazamiento en fase debido a la gravitación cuántica que el Esperado por este fenómeno clásico efectivo, pues entonces diré que sí estoy observando algo que me apoya a decir que la gravitación es cuántica. Pero si yo, cuando haga esa descomposición de la fase que yo observe en mi experimento, entre componente clásica…
Gastón Giribet expresa su opinión sobre los trabajos que buscan observar efectos de gravedad cuántica o mecánica cuántica bajo la influencia de la gravedad, destacando una cuestión de escala.
Habla: Gastón GiribetPalabras #10gravedad cuántica cuestión de escalamecánica cuántica influjos de gravedaddetectar gravedad objetos no planetarios…el artículo y sí, no tengo nada, Juan Carlos; no quiero comentar tampoco nada, y Borja tampoco quiere comentar nada o algo así. Yo me junto contigo a pedir pasta para la ciencia. La última frase de: "Oye, hace falta pasta para saber cómo acaba esta movida". A mí me genera, cuando veo estos trabajos, por una cuestión de escala; yo soy un poco ingenuo, pero por una cuestión de escala, todos estos trabajos que pretenden ver efectos de gravedad cuántica, o como en este caso, efectos de mecánica cuántica bajo los influjos de gravedad, porque son dos cosas distintas, que ya son muy difíciles de hacer. O sea, si bien nosotros podemos detectar la gravedad de objetos, podemos manipular la gravedad de objetos que no sean planetarios, a partir del fin del siglo XVIII, con el experimento de Cavendish, que fue hecho por Cavendish y por su amigo, su mejor amigo, que era John Mitchell lo que pasa es que John Mitchell murió justo hace año, pero Mitchell y Cavendish hicieron ese experimento y desde ahí uno dice podemos mostrar una cosa…
Gastón Giribet explica cómo la absorción de gravitones por luz implica la conversión de una partícula en otra, un fenómeno cuántico. A pesar de considerarlo poco creíble con la tecnología actual, menciona un estudio reciente publicado en Physical Review Letters que sugiere su observación mediante LIGO.
Habla: Gastón GiribetSignificado #11gravitones por luz conversión partículateoría cuántica campos tri-levelinvestigador dresden physical review lettersobservación gravitones ligó tecnología actualondas gravitacionales detectadas ligógravitón modo excitación campo gravitacionalfotón linterna abuso notación…que salió en Physical Review Letters hace nada, hace cuando, ese artículo de Ralf Schutthold, lo tengo acá escrito, que se llama Emisión Estimulada y Absorción de Gravitones por Luz; ahí sí estamos hablando del régimen cuántico porque es la absorción de gravitones por luz significa que un gravitón se transforma en fotones aunque sea a tri-level, los que sepan teoría cuántica de Campos sabrán a qué me refiero, es lo que nosotros llamaríamos clásico pero es la conversión de una partícula en otra, en ese sentido es cuántico, no hay loops acá, pero bueno eso es mucho más poco creíble que uno pueda lograr con la tecnología actual no obstante este trabajo en Physical Review Letters, una prestigiosa revista de física de este investigador de Dresden de Alemania dice que sería posible observarlas con la tecnología actual, con la tecnología actual se refiere a LIGO, a los Detectores, a los interferómetros de Michelson que se usan para detectar ondas gravitacionales. Por supuesto, las ondas gravitacionales que nos llegan a nosotros es una gran ola clásica de gravedad que llega a nosotros. ¿Qué tiene que ver eso con gravedad cuántica? Es una onda de gravitación, no es un gravitón; gravitón es el modo de excitación cuántico de una sola partícula del campo gravitacional, es otra cosa lo llamamos gravitón por una cuestión de abuso de notación, pero es como llamar fotón a una linterna. ¿Está bien? Sí, es un fenómeno colectivo por un montón de fotones, pero es el régimen clásico. Entonces, ¿qué tiene que ver esto con gravedad cuántica? Lo que él argumenta, no voy a decir arguye porque ya robó el verbo Cecilia y se puede decir el verbo arguir una vez por programa, igual que la palabra crivia. Entonces, lo que ellos argumentan es que,…
Francis Villatoro interrumpe brevemente la explicación de Gastón Giribet para aclarar que la interacción con el gravitón depende de la energía, no de la masa.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3gravitón de espín 2 fotones de espín 1javier garcía pelaez pregunta mecanismo cuánticogravitón separándose en dos fotonesteoría cuántica de campos vértice gravitóndiagrama de feynman gravitones y fotonescuadrimomento no concebiría on shellgravitón interacción con la energíafotón energía gravitacióntensor energía momento fotones…por casualidad no, pero descubrimos la física clásica antes que la cuántica y entonces tenemos un sesgo clásico que algún día tendremos que quitarnos Por casualidad Mucho más intuitiva, nos hemos hablado muchas veces Y no sé si hay alguna preguntita más ya a La última, una complicada para Gastón, o no tan complicada; yo no sé si Gastón ha trabajado en estos temas. El gravitón de spin 2 en dos fotones de spin 1, pregunta Javier García Pelaez: ¿Eso tiene un mecanismo cuántico? O sea, esas cosas que es entender el gravitón como una partícula de spin 2, ¿entenderla como si fueran dos partículas de spin 1? Ah. bueno, ahí, no, o sea, acá hay dos acepciones para esa pregunta Una es, si es posible en teoría cuántica de campos el vértice de un gravitón separándose en dos fotones Eso sí, es cierto, es un vértice interno que bien puede ocurrir, o sea, viene un fotón y no es un vértice que esté on shell, porque se puede probar fácilmente que no concebaría el cuadrimomento, pero sí como parte interna, composición interna de un diagrama de Feynman que tuviese en cuenta gravitones y fotones, así también como dos gravitones y dos fotones que son shell, o tres gravitones y dos fotones, o cuatro, el punto de los gravitones es que pueden venir todos los que quieran juntos Un segundito, Gastón. Lo que está diciendo Gastón es que lo que gravita, lo que interacciona con el gravitón es la energía; entonces, como el fotón tiene energía puede interaccionar con el gravitón, o sea, es falso que se requiere la masa. El fotón no tiene masa pero tiene energía. La carga entre comillas de la gravitación es la energía, el tensor de energía momento. Entonces, un fotón pues tiene que hacer una transferencia de energía de un sitio a otro, aunque no tenga masa tiene energía y por lo tanto se acopla. Continúa, Gastón Tal cual, eso es, si entendemos la pregunta de esa manera Si entendemos la pregunta como creo que Francis la interpretó, que creo que es la forma adecuada Era, si uno puede, hay una forma de escribir una partícula de spin 2 como dos…
Gastón Giribet explica una limitación teórica sobre la descomposición de partículas de espín 2 en fotones de espín 1, señalando que no todas las matrices pueden expresarse como producto de vectores.
Habla: Gastón GiribetSignificado #14partícula spin 2 tensor rango 2matrices determinantes cero producto vectoresgravedad fotones spin 1gravitón spin 2 fotones spin 1amplitud de scattering gravitones…Era, si uno puede, hay una forma de escribir una partícula de spin 2 como dos partículas de spin 1 Bueno, si no, no de la manera ingenua, no como uno diría Oye, che, una partícula de spin 2 es la suma de dos partículas de spin 2 No, porque por ejemplo, Grosso modo, la partícula de spin 2 está asociada a un tensor de rango 2 que es una matriz y no todas las matrices se pueden escribir como producto de vectores. De hecho, solo las matrices con determinantes cero se pueden escribir así. Hay que tener cuidado, es más sutil. Ahora, entonces, en ese sentido no es tan ingenuo como pensar: ah, en realidad la gravedad son dos fotones juntos. Se han intentado cosas así, pero no. Lo que sí ocurre igual es que, de una manera más rebuscada, es cierto: hay una cosa que se llama la teoría del formalismo de la doble copia, que uno puede mostrar que hay una relación, no entre un gravitón y dos gravitones, pero sí en la amplitud de scattering, la probabilidad de que choquen gravitones, y el cuadrado de la amplitud de probabilidad de que choquen partículas spin 1. se ve muy naturalmente porque dos cuerdas abiertas se pueden cerrar, pero en general se ha observado en un contexto distinto. Se ha conservado de manera cuidosa, che, mirá vos, la amplitud de probabilidad de que partículas de spin 2 colisionen se puede…