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Cecilia GarraffoJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroBorja Tosarexperimento mental feynman década 70modelo estándar cuantizar gravedadfotones neutrones interferómetrosfase función de onda fotón neutrónexperimento stergerlach campos magnéticos espinesefecto gravedad en la fase de un fotónexperimento feynman estudio neutronescaída libre neutrón campo gravitatorio tierracampo gravitatorio afecta fase función ondainterferómetro neutrones fase función ondaecuación rödinger newton predicción cuánticaaltura caída interferómetro neutronesRödinger-NewtonFrancis VillatoroFeynmanStergerlachTierranano KelvinNaturedécada de 1970
Interferómetro neutrones fase función onda
Ep530: Estalagmitas; Deepmind; Entrelazamiento y Gravedad; Gravitones; Halloween
30 de octubre de 20253 momentos
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Francis Villatoro explica cómo un interferómetro para neutrones permite observar el efecto de la altura de caída en la fase de la función de onda, coincidiendo con las predicciones cuánticas.
…¿Habrá una superposición de esos campos gravitatorios? Perdón, Francis, acá corrijo lo que dije: es 2 por 10 a la menos 5 gramos, bastante, bastante. 10 a la menos 5 gramos, vale. Bueno, pero ese orden, del orden de microgramos, serían 20 microgramos. Claro. No importa el tamaño que sea, vale; es un tamaño en el que tenemos objetos macroscópicos. Este experimento mental en 1957 no generó mucho interés en llevarlo a la práctica hasta los 70. Ya en la década de los 70, principios de los 70 hubo un enorme interés. Una vez ya teníamos el modelo estándar formado en pasar a cuantizar la gravedad; entonces se planteó, bueno, pues vamos a hacer 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 la fase, solamente la fase, de la función de onda de un neutrón que cae y ese neutrón lo meto. En un interferómetro para neutrones, que ya estaba desarrollado a finales de los 70 y puedo ver cómo le afecta a esa fase la altura de caída y coincide perfectamente con la predicción cuántica. ¿Es eso gravitación cuántica? No es gravitación cuántica. Eso básicamente es lo que se llama soluciones de la ecuación de Rödinger-Newton. La ecuación de Rödinger es una ecuación que describe una función de onda de un sistema cuántico no relativista y yo puedo acoplarle un potencial, un potencial newtoniano, por ejemplo, el hecho de que la aceleración de la gravedad es constante cerca de la…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo un interferómetro para neutrones permite observar el efecto de la altura de caída en la fase de la función de onda, coincidiendo con las predicciones cuánticas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1experimento mental feynman década 70modelo estándar cuantizar gravedadfotones neutrones interferómetrosfase función de onda fotón neutrónexperimento stergerlach campos magnéticos espinesefecto gravedad en la fase de un fotónexperimento feynman estudio neutronescaída libre neutrón campo gravitatorio tierracampo gravitatorio afecta fase función ondainterferómetro neutrones fase función ondaecuación rödinger newton predicción cuánticaaltura caída interferómetro neutrones…¿Habrá una superposición de esos campos gravitatorios? Perdón, Francis, acá corrijo lo que dije: es 2 por 10 a la menos 5 gramos, bastante, bastante. 10 a la menos 5 gramos, vale. Bueno, pero ese orden, del orden de microgramos, serían 20 microgramos. Claro. No importa el tamaño que sea, vale; es un tamaño en el que tenemos objetos macroscópicos. Este experimento mental en 1957 no generó mucho interés en llevarlo a la práctica hasta los 70. Ya en la década de los 70, principios de los 70 hubo un enorme interés. Una vez ya teníamos el modelo estándar formado en pasar a cuantizar la gravedad; entonces se planteó, bueno, pues vamos a hacer 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 la fase, solamente la fase, de la función de onda de un neutrón que cae y ese neutrón lo meto. En un interferómetro para neutrones, que ya estaba desarrollado a finales de los 70 y puedo ver cómo le afecta a esa fase la altura de caída y coincide perfectamente con la predicción cuántica. ¿Es eso gravitación cuántica? No es gravitación cuántica. Eso básicamente es lo que se llama soluciones de la ecuación de Rödinger-Newton. La ecuación de Rödinger es una ecuación que describe una función de onda de un sistema cuántico no relativista y yo puedo acoplarle un potencial, un potencial newtoniano, por ejemplo, el hecho de que la aceleración de la gravedad es constante cerca de la…
Francis Villatoro explica que se están fabricando nanodiamantes con un defecto de nitrógeno para realizar experimentos, cuyo peso se sitúa en el orden de 10 a la menos 14 gramos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #12nanodiamantes defecto nitrógenointerferómetro óptico neutronessuperposición cuántica bolitasnano kelvin temperatura muy baja…pero contiene un spin y entonces yo tengo acoplado la masa de la pequeña bolita; para estas bolitas de nanodiamantes fabricarlas es complicado y esto es una fabricación muy muy delicada. Se está trabajando del orden de 10 a la menos 14 gramos. no estamos hablando de 10 a la menos 8, pero bueno, o 10 a la menos 14 kilogramos y 10 a la menos 8 gramos, de kilogramos también. En cualquier caso son bolitas todavía mucho más pequeñas que la escala de Plan, pero aún así son bolitas con las que ya se está planteando ese tipo de experimento; entonces es hacer un interferómetro como los interferómetros ópticos de toda la vida, pero para los que se usaron para partículas, para neutrones, pero hacerlo con estas bolitas. Pueden ser diamantes de otros materiales; han propuesto otros materiales también y hacer ese interferómetro y poner en superposición cuántica ambas bolitas enfriadas a una temperatura muy baja. Se está hablando del orden de nano Kelvin. La mil millonésima de un Kelvin, y en un entorno de presión y temperatura, la presión prácticamente cero, o sea, la mejor presión que se pueda lograr, para evitar cualquier tipo de efecto de ruido. Y se está tratando, ese experimento se está diseñando y ya…
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 VillatoroPalabras #14gravitación cuántica linealización electrodinámicafase función de onda campo gravitacionalcálculo fase función de onda tierrafase función de onda terrestreinteracción partículas gravitación cuánticaefecto en fase canal clásico gravitacióndesplazamiento fase gravitación cuántica…bueno, entonces, en ese sentido es un problema de mecánica cuántica, que nada tiene que ver con gravedad; no hay nada en este trabajo que tenga que ver con gravedad, ni siquiera clásica; es solamente un working example de un fenómeno mucho más amplio. Exactamente, ellos se basan en la hipótesis de que lo que están haciendo con la electrodinámica cuántica debería tener un análogo en la linealización de la gravitación futura a la gravitación cuántica y ese análogo debería ser prácticamente idéntico para que sus conclusiones fueran razonables, pero en cualquier caso ya os digo, los revisores lo han aceptado y el resultado final y la razón fundamental por la que yo creo que se ha publicado en Nature es porque proponen una manera de diferenciar entre ese efecto; esos son efectos en la fase de la función 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…