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Cecilia GarraffoJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroBorja Tosarenergía gravitón frecuencia constante planckgravedad cuántica tecnología actualcálculo servilleta efecto gravedadgravitón en el observatorio ligótecnología amplificación ondas gravitacionalesresonancia particular absorción gravitóngravedad cuántica experimentos existentesgravedad clásica afecta aspectos cuánticos materiapaper francis detalle gravedad cuánticaLIGOGastón Giribetconstante de PlanckPhysical Review LettersDresdenAlemaniapartículas spin 1Ralf SchuttholdEmisión Estimulada y Absorción de Gravitones por Luzdiagrama de FeynmanJavier García Pelaezspin 2spin 1teoría cuántica de CamposFrancis Villatorointerferómetros de Michelsonpartículas de espín 2partículas de spin 1teoría de spin-1FeynmanStergerlach
Resonancia particular absorción gravitón
Ep530: Estalagmitas; Deepmind; Entrelazamiento y Gravedad; Gravitones; Halloween
30 de octubre de 20256 momentos
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Gastón Giribet comenta sobre un estudio relacionado con la medición de efectos de gravedad cuántica utilizando el observatorio LIGO y su tecnología de amplificación.
…de Newton es algo muy chiquito y está en el numerador. g dividido c a la cuarta o g dividido c a la... no recuerdo ahora la potencia de c porque en lo físico-teórico ponemos siempre c igual a 1. Entonces, eso es extremadamente débil. Extremadamente débil. Y uno quiere comparar eso con la energía característica de un gravitón, que es la frecuencia en la que medís omega multiplicado por h barra, que es la constante de Planck, que es muy pequeña. Entonces, un cálculo de servilleta rápido te convence de que no hay chances de que con la tecnología actual uno pueda medir efecto de gravedad cuántica. No obstante, él dice que sí porque en LIGO si uno monta un láser, un rayo de luz sobre la onda gravitacional que se propaga debido a la tecnología esta que hace que las cosas se amplifiquen mucho podría haber algún efecto. Yo el paper lo leí un poco por arriba porque yo no me lo creo, entonces hay un doble juego acá; no voy a dedicar demasiado tiempo a refutar cosas que difícilmente estén bien, como un juego medio perverso ahí, pero me llamó mucho la atención. Quizás si se da alguna configuración de resonancia muy particular podría llegar a ocurrir, no a medirse, a ocurrir algún fenómeno de absorción de un gravitón, qué sé yo; no sé, pero bueno, lo que quiero decir es que así. Como salió el paper del que habló Francis con mucho detalle, en esta semana aparecieron varios papers en los cuales se coqueteaba con la idea o bien de estudiar fenómenos de gravedad cuántica con experimentos que ya tenemos, o bien intentos por explicar cómo la gravedad aún en su régimen clásico puede afectar aspectos cuánticos de la materia cuando se tienen en cuenta estos efectos gravitacionales. Eso Muy bien, pues ha sido muy breve, muy breve en tu exposición. ¿Queréis comentar algo? Si no, que Borja nos comente un poco. Bueno, que resulta que viene Halloween y el Día de Todos los Santos y esas cosas. Y los planetarios pues tienen que hacer algo para…
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 #19fase 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 teoría cuántica de campos permite el entrelazamiento cuántico, con la gravedad actuando como un canal clásico que facilita la transferencia de partículas virtuales.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8entrelazamiento cuántico teoría camposgravedad canal clásico transferencia partículas virtualesbosones materia teoría cuántica camposnueva fuente de entrelazamiento gravedad…propagador clásico que afecta a la otra y un intercambio entre ambas de estas partículas, estos propagadores virtuales que son estrictamente cuánticos, que son como parejas, electrón-pocitrón entre ambas, con lo que tengo un intercambio de cuatro Bueno, pues Resulta que al hacer eso aparece la posibilidad de entrelazamiento cuántico; es decir, es la propia materia descrita por la teoría cuántica de Campos la que permite que haya entrelazamiento, pero la parte gravitacional está debajo, actuando de manera clásica, de manera efectiva, y es una especie como de sustrato; es lo que llaman ellos un canal clásico. La gravedad actúa como canal clásico que habilita que haya una transferencia cuántica de partículas virtuales del tipo de materia que yo estoy considerando, los dos bosones. Entonces esto me ofrece la posibilidad de generar una nueva fuente de entrelazamiento. Habría dos posibles entrelazamientos. el entrasamiento debido a este efecto asociado a la gravitación clásica y el entrasamiento verdadero asociado a la gravitación cuántica verdadera. Entonces, el entrasamiento cuando yo lo vea en un experimento, ¿cuál es cuál? Gastón, ¿querías comentar algo?…
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 #3 · Palabras #2gravedad escala núcleo atómicoartículo physical review letters gravitonesralf schutthold física cuántica gravedadgravitones 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…cual no quiero solamente observar fenómenos cuánticos bajo el influjo de la gravedad, sino los fenómenos cuánticos de la gravedad per se, esa es una escala que naturalmente se adiezan a menos 35 metros. Eso es, o sea, pensemos que un núcleo atómico tiene 10 a menos 15, estamos hablando de 20 órdenes de magnitud más pequeños que un, para que tengamos cuenta, es más chico respecto a un átomo que lo que un átomo es a todo el sistema solar. A esa escala estamos hablando de longitud. Entonces, eso es muy difícil de creer. Hay otro trabajo, que creo que hablamos en función de este el otro día, que es este trabajo 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,…
Gastón Giribet comenta sobre un estudio relacionado con la medición de efectos de gravedad cuántica utilizando el observatorio LIGO y su tecnología de amplificación.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1energía gravitón frecuencia constante planckgravedad cuántica tecnología actualcálculo servilleta efecto gravedadgravitón en el observatorio ligótecnología amplificación ondas gravitacionalesresonancia particular absorción gravitóngravedad cuántica experimentos existentesgravedad clásica afecta aspectos cuánticos materiapaper francis detalle gravedad cuántica…de Newton es algo muy chiquito y está en el numerador. g dividido c a la cuarta o g dividido c a la... no recuerdo ahora la potencia de c porque en lo físico-teórico ponemos siempre c igual a 1. Entonces, eso es extremadamente débil. Extremadamente débil. Y uno quiere comparar eso con la energía característica de un gravitón, que es la frecuencia en la que medís omega multiplicado por h barra, que es la constante de Planck, que es muy pequeña. Entonces, un cálculo de servilleta rápido te convence de que no hay chances de que con la tecnología actual uno pueda medir efecto de gravedad cuántica. No obstante, él dice que sí porque en LIGO si uno monta un láser, un rayo de luz sobre la onda gravitacional que se propaga debido a la tecnología esta que hace que las cosas se amplifiquen mucho podría haber algún efecto. Yo el paper lo leí un poco por arriba porque yo no me lo creo, entonces hay un doble juego acá; no voy a dedicar demasiado tiempo a refutar cosas que difícilmente estén bien, como un juego medio perverso ahí, pero me llamó mucho la atención. Quizás si se da alguna configuración de resonancia muy particular podría llegar a ocurrir, no a medirse, a ocurrir algún fenómeno de absorción de un gravitón, qué sé yo; no sé, pero bueno, lo que quiero decir es que así. Como salió el paper del que habló Francis con mucho detalle, en esta semana aparecieron varios papers en los cuales se coqueteaba con la idea o bien de estudiar fenómenos de gravedad cuántica con experimentos que ya tenemos, o bien intentos por explicar cómo la gravedad aún en su régimen clásico puede afectar aspectos cuánticos de la materia cuando se tienen en cuenta estos efectos gravitacionales. Eso Muy bien, pues ha sido muy breve, muy breve en tu exposición. ¿Queréis comentar algo? Si no, que Borja nos comente un poco. Bueno, que resulta que viene Halloween y el Día de Todos los Santos y esas cosas. Y los planetarios pues tienen que hacer algo para…
Gastón Giribet responde a una pregunta planteada por Javier García Pelaez sobre la posibilidad teórica de un gravitón separándose en dos fotones dentro del marco de la teoría cuántica de campos.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4gravitón 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 que se han intentado modelos teóricos para descomponer la gravedad en fotones, pero no han funcionado directamente. Menciona la teoría del formalismo de la doble copia como una alternativa más compleja.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #15gravitón spin 2 fotones spin 1amplitud de scattering gravitonesamplitud probabilidad colisión espín 2interacción partículas espín 1gravitones renormalizables limitacionesrelaciones abstrusas observables gravitón…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 escribir como, grosso modo hay un prefactor también, pero como el cuadrado de la probabilidad de que partículas de spin 1 interactúan. Y ese cuadrado es como si fuera dos veces, ¿no? Entonces, en ese sentido hay unas relaciones así, pero unas relaciones que no entiendo ¿Cómo podrían valer más luz? Porque la teoría de spin-1 es renormalizable y además la de gravitones no, entonces tiene limitaciones esto, pero en algunos observables, en algunas cosas a calcular, en algún tipo de cálculo que haces, hay una relación abstrusa entre eso, pero no es que un gravitón se puede pensar como dos partículas spin-1 pegadas, no es tan ingenuo como es. Y eso ocurre en teorías con supersimetría, ¿no? Sobre todo, sobre todo, sí, sí, son teorías muy, exactamente, como dice Francis, esto pasa en teoría, se ha observado esta curiosidad en teorías con mucha simetría, bueno, cuando hay mucha simetría hay cosas…