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Tecnología

El movimiento kung-fu que explica una propiedad de la física cuántica

Espinores, otra cosa que no debería existir.
Felix Flicker. Imagen:  ​Paul Blakemore​

Pese a la famosa frase de Feynman sobre el hecho que nadie realmente entiende la física cuántica, hay personas en el mundo haciendo avances loables en el desarrollo de la intuición cuántica. Uno de ellos es el físico Felix Flicker, quien también está en el mundo del kung-fu.

El movimiento demostrado en su video ilustra la propiedad cuántica conocida como espín, la que es una de las más extrañas y desconocidas cosas sobre las partículas. Esto tiene relación con las partículas llamadas espinor, un tipo de electrones. Los espinores giran, pero giran como nada que podamos experimentar o incluso imaginar.

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Un espacio matemático  ​puede tener más de tres dimensiones y pese a lo complicado que suena, una partícula espinar experimenta algo similar. Imagina a la Tierra como un espinor gigante. Donde sea que estés y durante las próximas 24 horas, el sol subirá y se pondrá. El evento sucederá cada vez que la Tierra-no-espinar rote una vez. La Tierra-espinar, sin embargo, rotará sólo una vez cada dos puestas de sol y dos subidas de sol.

En otras palabras, un espinor, que es realmente un objeto matemático más que una "cosa", habrá rotado una vez cada dos rotaciones observadas.

"Imagina que tienes dos electrones en un avión"  ​escribió Flicker en Physics World, "Ya que todos los electrones son idénticos, si los cambiamos de lugar nada cambia ¿Cierto? No realmente. Los electrones son fermiones, entonces la combinación de las funciones de onda de dos electrones toman un signo negativo cuando los electrones cambian de lugar - es asimétrico al intercambiarse".

Un par de fermiones encontrados en un sistema solitario se cree que pueden compartir una función de onda, lo que significa realmente que dos fermiones cualquiera (como electrones) son indistinguibles, gemelos perfectos. En esta situación girar una partícula solitaria (o el estado solitario de una partícula) es realmente girar dos partículas (dos partículas compartiendo el mismo estado solitario) y todo este enredo comienza a tener más sentido.

Pero no mucho sentido. Las estadísticas de los espín también tienen su propia frase, esta es del físico matemático Michael Atiyah: "Nadie entiende realmente los espinares. Su formula algebraica es comprendida pero su significado general es misterioso".