Hace un siglo, la ciencia se volvió cuántica. Para celebrar, los físicos están organizando una fiesta global de un año.
En 1925, mecánica cuántica, La teoría científica que describe las reglas no intuitivas de la física en escalas muy pequeñascomenzó a cristalizar en la mente de los físicos. A partir de ese año, una serie de documentos monumentales expuso el marco de la teoría. Desde entonces, la física cuántica ha impregnado una amplia gama de disciplinas científicas, explicando la tabla periódica, Las vidas y la muerte de las estrellas y más, y habilitadas tecnologías desde el láser hasta el teléfono inteligente.
En honor a ese siglo de progreso, los físicos están celebrando 2025 como el Año internacional de ciencia y tecnología cuánticasegún lo designado por las Naciones Unidas. Las festividades comienzan el 4 de febrero con una ceremonia de apertura en París, y continúan durante todo el año con conferencias científicas, conferencias públicas y más, incluidas QuantumfestUn evento en marzo en la Cumbre de Física Global de la Sociedad Física Americana en Anaheim, California, con actividades prácticas y manifestaciones.
A partir de alrededor de 1900, una variedad de experimentos y avances teóricos comenzaron a revelar trozos y piezas del reino cuántico desconcertante. Luego, un artículo de 1925 del físico alemán Werner Heisenberg, seguido poco después por documentos de otros, incluido el físico austriaco, Erwin Schrödinger, convirtió la mezcolanza de los indicios en una imagen cohesiva.
«Todavía usamos aquellas ecuaciones que se publicaron en 1925 y ’26», dice la física teórica Ana María Cetto del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México en la Ciudad de México. «Y han llevado a una gran cantidad de resultados teóricos y resultados experimentales y aplicaciones tecnológicas». La revolución cuántica posterior se convirtió en la base de gran parte de la física moderna.
En esos años más importantes, dice la física cuántica Smitha Vishveshwara de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, «los cimientos de una forma completamente diferente de ver la naturaleza se solidificaron».
Según esa nueva visión de la naturaleza, la materia absorbe energía en paquetes pequeños y discretos o cuantos. Y objetos extrañamente, aparentemente desconectados puede enredarseSus propiedades se correlacionan por un enlace intangible. El principio de incertidumbre de Heisenberg, formulado en 1927, afirma que es imposible determinar con precisión la velocidad y el impulso de un objeto. El extraño limbo cuántico conocido como superposición se ilustró en 1935 con Cat de Schrödinger, Una parábola científica en la que un felino hipotético está muerto y vivo. Durante el siglo pasado, tales rarezas han impregnado no solo la ciencia sino también la imaginación popular.
Noticias de ciencias Habló con Cetto y Vishveshwara, que están involucrados con la celebración de este año. Sus respuestas han sido editadas por longitud y claridad.
Sn: ¿Cuál es la importancia de la física cuántica hoy?
Cetto: En estos 100 años, la física cuántica se ha convertido en una de las áreas principales, si no en el área principal, de la física contemporánea. Es difícil encontrar algo de área en física o algún problema en física donde la mecánica cuántica no juega un papel, especialmente ahora que estamos trabajando con sistemas que son cada vez más pequeños en escala o más corta y más corta en el tiempo. Porque ahí es donde realmente aparecen los fenómenos cuánticos.
Sn: ¿Cuáles son las aplicaciones tecnológicas?
Vishveshwara: Tecnología de semiconductores, resonancia magnética, computación cuántica, láseres: todo esto proviene de comprender la física cuántica. Absolutamente necesita comprender los átomos, elementos y compuestos a nivel cuántico incluso para crear el elemento de circuito básico que va en su teléfono inteligente.
Sn: ¿Cuáles son los objetivos del año internacional de ciencia y tecnología cuántica?
Vishveshwara: Una es ayudar realmente a crear conciencia pública sobre las maravillas de la ciencia cuántica y la forma en que afecta nuestra vida diaria. Hay más de 60 países detrás de esto, por lo que es realmente una celebración global. Además de crear conciencia pública y reunir diferentes comunidades, creo que está uniendo a las personas de todo el mundo y de diferentes ámbitos de la vida de una manera que no he visto en mi vida.
Sn: La física cuántica tiene fama de ser misterioso, ¿verdad?
Vishveshwara: Es absolutamente misterioso. Creo que eso es parte de su encanto, porque todos amamos los misterios. Ya en la cultura popular, hay atractivo. Ahora «cuántico» es esta palabra ultracool, donde tienes (carácter de Marvel) hormigas que entran en el reino cuántico.
Sn: ¿Cuáles son algunas preguntas abiertas que quedan en la física cuántica?
Cetto: Todavía nos faltan algunos elementos básicos que nos pueden obtener la imagen completa. ¿Cuál es la causa física del enredo? ¿Cuál es la causa física de la indeterminación que se expresa en el Heisenberg (principio de incertidumbre)? No es que no se pueda entender, porque no es magia, es física. Solo tenemos que trabajar en ello.
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