You are currently browsing the category archive for the ‘IDT – indeterminació’ category.

HISTÒRIA DE LA CIÈNCIA INDETERMINISTA DE LA NATURA.
1.- ORÍGENS DE LA CIÈNCIA
——————————————————————————————————–
-100.000 – -35.000 (Paleolític inferior i mitjà): Conjunts homogenis determinats:
col·leccions, esquemes, series. Ordinals. Animisme. Tòtem. Propietat privada. Mercat.
SOC.
-35.000 – -12.000 (Paleolític superior): Aritmètiques clares. La unitat. Cardinals.
Operacions. Regla de tres (proporcions). Animals (protoramaderia). Vegetals
(protoagricultura). MET – CEL.
-8.500 – -2.400 (Neolític): Mètriques clares. Minerals (ceràmica, metal·lúrgia). MOL.
-2.400 – -300 (Imperialisme): Principi de no contradicció. Sil·logística.
-2.000 – +1.500: Logístiques mundanes primeres: Geometria, Àlgebra, Trigonometria
(Egipcis, Pitàgores, Euclides, hel·lenistes, hindús, àrabs).
2.- LA CIÈNCIA CLÀSSICA DETERMINISTA OCCIDENTAL
——————————————————————————————
1.500: La nova ciència que esdevindrà clàssica (F. Bacon (verificabilitat), Copèrnic
(heliocentrisme),
Galileu (algebrització de la física), Kepler (geometrització i algebrització de l’astronomia),
Descartes (equivalència entre geometria i àlgebra, geometrització de la física), Newton
(unitat del món sublunar i del supralunar: inèrcia, gravitació, dinàmica).
1.700: Logístiques segones: La continuïtat. Càlcul infinitesimal: derivades i integrals.
Equacions diferencials (Leibniz, Newton).
1750: Química. Elements químics, conservació de la massa, proporcions (Boyle, Lavoisier,
Proust, Dalton.
(1803), Richter, Gay-Lussac, Avogadro, Mariotte, Kelvin). ATO (10-8 cm.).
1800: Primera bateria elèctrica (pila voltaica) d’Alexandre Volta.
1800: La ciència alternativa esotèrica, romàntica, naturalista, ecològica (Rosacreus,
alquímics, astròlegs, Paracels (medicina), Goethe (física no newtoniana), Hahnemann
(homeopatia), Thoreau (naturalisme), R. Steiner (antroposofia), etc.).
1820: L’electricitat crea el magnetisme (Ch. Oerstedt (Dinamarca)).
1825: Determinisme: Un coneixement exacte i complert de les condicions inicials
permetria en principi, mitjançant la teoria correcta, especificar completament i exacta la
realització de qualsevol esdeveniment (P.S.Laplace (França)).
1826: “Geometria hiperbòlica” no euclidià de N.I.Lobatxevski (Rússia).
1827: Moviment brownià: de les micel·les coloïdals empeses pel moviment tèrmic de les
molècules (Robert Brown (GB)).
1831: El magnetisme crea electricitat (M. Faraday).
1850: Termodinàmica: conservació de l’energia (Carnot-1824), degradació de l’energia o
entropia (Kelvin-1851, Clausius-1865), anul·lació de l’entropia en el zero absolut (Nernst-
1907). Entropia equival a desinformació (Shannon-1950?). Sistemes metaestables,
estructures dissipatives (Ilya Prigogine-1971).
1854: Geometria esfèrica i topologia: B. Riemann (Alemanya).
1859: Biologia. Mendel. Lamark. L’origen de les espècies: fluctuacions i irreversibilitat
(Darwin).
1850-1932: La logística formalitzada, el llenguatge ideal (Morgan, Moore, Frege, Cantor,
Peano, Russell, Withehead, Hilbert, Wittgenstein, el cercle de Viena). La ciència unificada.
1861: Teoria del camp electromagnètic de J.C.Maxwell (llum, circuits oscil·lants,
telegrafia sense fils: Herz). Camp i gamma electromagnètica. Equacions d’ona.
1875-1878: Precedit per R.E.Clausius, J.C.Maxwell i L.Boltzmann, J.W.Gibbs estableix la
regla de les fases de la mecànica estadística que regula la termodinàmica. En especial el
càlcul de la densitat de l’equilibri termodinàmic condueix en mecànica clàssica a l’
estadística de Maxwell-Boltzmann i en mecànica quàntica a les de Bose-Einstein i Fermi-
Dirac (1924).
1879: Classificació periòdica dels elements químics (D.I.Mendelejev (Rússia).
1887: Arrossegament d’èter: Experiment de Michelson-Morley. Primera sorpresa: no n’hi
ha.
1895: W.C.Roentgen descobreix els raigs X.
1896: Radioactivitat. NUC (10-12 cm.):
– Becquerel en 1896 (sals d’urani),
– M. Curie en 1898 (sals de radi i poloni),
– E. Rutherford (sals de tori) i Villard en 1903: raigs a (= helions), raigs b (= raigs
catòdics o d’electrons) i raigs g, descoberts en 1900 per Villard, (= fotons més energètics
que els raigs X)).
1897: Descobriment de l’electró (J.J.Thomson) de dimensió 10-17 cm..
1899: Contracció de Fitzgerald-Lorentz.
1900: Elster, Geitel i Wilson detecten els raigs còsmics (més energètics que els raigs g).
Hess (1912) demostra l’origen còsmic dels raigs còsmics.
3.- LA CIÈNCIA QUÀNTICA INDETERMINISTA..
——————————————————————————————————–
1900: Radiació del cos negre. El quantum d’acció. e = n hn. (M. Planck). [h = f*t*e]. El
fotó (Einstein-1905): natura corpuscular de la llum.
1905: Einstein explica l’efecte fotoelèctric (Premi Nobel): 1/2 mv2 = hn – Treball
d’arrencada.
1905: La correcció relativista especial o restringida de la ciència clàssica (A. Einstein, 26
anys, empleat en l’oficina de patents de Berna) sobre el moviment uniformement accelerat
(Gmn = 8pKTmn) :
– Constància de la velocitat de la llum. Velocitat màxima.
– Moviment relatiu al sistema de referència.
– Espai i temps relatius: espai d’esdeveniments. Simultaneïtat.
– Velocitats relatives.
– La massa augmenta amb la velocitat.
– e = m c2. La massa no es conserva. H+H > D.
1911.- Àtom d’òrbites planetàries de Rutherford. Electrons (E.Millikan: càrrega en 1911) i
nucli (protons (Rutherford-1919) i neutrons (Chadwick-1932)). HAD. Estudi del nucli
(Heisemberg-1935,…). Problema-1: no pèrdua d’energia electromagnètica de l’electró
orbital. Problema-2: repulsió elèctrica mútua dels protons en el nucli.
1913: Àtom quantificat de N. Bohr: estats estacionaris sense pèrdua d’energia, radiació
segons salts entre nivells quàntics (Lyman, Balmer-1885, Paschen.., en l’àtom d’hidrògen,
Johannes Robert Rydberg (suec, Halnestadt, 1854 – Lund, 1919) i Ritz ho generalitzen a
les diferents sèries del mateix element i a diferents elements). La constant de Rydberg és
pròpia de cada element. L’electró no es mou en una òrbita estacionària, és l’òrbita
estacionària: orbital. Àtoms excitats i ionitzats. ± Spin (moment cinètic de rotació interna,
representat per un vector d’estat del qual cap mesurar la component respecte d’un eix
qualsevol). Números. quàntics. Principi d’exclusió de W. Pauli-1925. L’electró de
l’hidrogen està en estat quàntic pur (si posició no moment i viceversa).Els dos electrons de
l’heli interactuen i formen un orbital conjunt. Cadascun està en un estat quàntic “mescla”.
1913.- Àtoms de Rydberg (descobridor de la relació d’energies d’enllaç que lliguen
l’electró a un nucli):
estat de mínima energia menor d’un nanòmetre. Àtom de R.: àtom les òrbites electròniques
més externes del qual, expandides mils de vegades, obtingudes amb breus llampades de
llum de làser, col·loquen l’electró en moltes òrbites exteriors alhora (superposició (1935)).
Físicament es manifesta en forma de “paquet d’ones” que gira molt lluny del nucli: a prop
de mitja micra: probabilitat de la localització de l’electró excitat. Avui (1998), en un àtom
de Rydberg es possible que un electró es trobi en una superposició de 2500 estats. La
seva funció d’ona pot ser complexíssima i codificar molta informació (computació
quàntica) segons Stroud (1991, 1996), que escriu “OPTICS” en un àtom.(Cf. 1984).
1915: Experiment de la doble clivella. Ona/corpuscle (L. de Broglie): mecànica
ondulatòria.
1916: Millikan estableix la càrrega d’un electró. Massa 1/1837 de la del protó.
1916: La correcció relativista general de la ciència clàssica (A. Einstein) sobre el
moviment no uniformement accelerat:
– Equivalència entre massa gravitatòria i massa inert.
– No acció a distància: camps gravitatoris.
– Curvatura de l’espai segons massa material (fisicalització de la
geometria).
– Forats negres i blancs. Expansió de l’univers.
1916: Karl Schwartzchild, matemàtic alemany descobreix la primera solució del tipus “forat
negre”. Per a un cos de massa igual al Sol, el radi de Swartzchild (velocitat de fugida en
superfície) és proper a tres quilòmetres.
1917:El fenomen de l’emissió estimulada, fonamentat en les propietats quàntiques de la
matèria és estudiat inicialment per Einstein. Fundarà el màser (1951, 1954) i el làser (1958,
1960). La mecànica quàntica indica que un àtom o una molècula té diferents estats
d’energia, entre els quals pot experimentar transicions. Si l’àtom (o la molècula) absorbeix
un fotó d’energia E = E2 – E1, igual a la diferència d’energies entre dos nivells d’energies,
aleshores passa de l’estat E1 a l’estat excitat E2. La tendència a l’estabilitat, inherent als
constituents de la matèria, fa que decaigui a l’estat no excitat E1 tot emetent un fotó de
freqüència n = (E2 – E1)/h, on h és la constant de Planck. A més de l’absorció i l’emissió hi
ha l’emissió estimulada. Si hom aconsegueix (fins i tot en un brevíssim instant) que el
nombre d’àtoms (o molècules), la població, del nivell excitat E2 sigui superior al nombre
dels del nivell E1, es a dir si hom aconsegueix per flash de bombatge la inversió de població
entre els dos nivells, aleshores la presència d’un nou fotó d’energia E = E2 – E1 no implica
que aquest sigui absorbit, sinó que estimula la transició de tots els electrons del nivell
superior a l’inferior i, per tant produeix una emissió d’un gran nombre de fotons,
exactament amb la mateixa energia i freqüència que el fotó estimulador. Si el procés és
realitzat en unes determinades circumstàncies, aquests fotons s’acumulen tot formant una
ona electromagnètica en fase amb l’ona estimuladora (es a dir, un feix de llum coherent); el
resultat és doncs la densificació bosònica (1924), dita amplificació d’aquesta última.
1919: 1ª desintegració nuclear artificial: partícules a® N desprenen protons (Rutherford
els descobreix).
1030 anys de vida mitja.
1921: Otto Stern i Walter Gerlach, abans de l’establiment de la teoria quàntica,
descobreixen mitjançant l’aparell del seu nom, la quantificació dels resultats de mesura de
qualsevol component d’un moment cinètic (spin -1913) d’una partícula, tot i que aquesta
sigui puntual.
1922: Compton explica l’efecte Compton”: diferència de freqüència dels raigs X incidents
en i emergents d’una placa de grafit (xoc fotó – electró).
1922: Desenvolupament relativista: caràcter dinàmic o expansió de l’univers segons A.
Friedmann (1922) i G. Lemaître (!927) a partir del descobriment de V. Slipher i E. Hubble
sobre el desplaçament cap al vermell dels espectres llunyans, interpretat a la llum de
l’efecte Doppler.
1924: Natura ondulatòria dels corpuscles. Mecànica ondulatòria (L. de Broglie): pont
entre matèria i llum. l = (hc) / e. Òrbites atòmiques d’ones estacionàries. Experiment de
Germer i Davisson-1927 (difracció d’electrons a través de làmina cristal·lina)® Microscopi
electrònic.
1924: Inici de la mecànica quàntica aproximada de sistemes objecte de mesura (especial,
al costat de la mecànica quasiclàssica):
– Estadística quàntica de Bose (Índia)-Einstein (Alemània) per a un “gas de fotons”:
“totes les partícules són idèntiques i indiscernibles i es poden acumular en el mateix lloc
tantes partícules com es vulgui sense que apareguin interaccions entre elles”. Si
generalitzem, aquestes partícules es diuen bosons i cal que tinguin spins enters. Són els
quantums de camp que regeixen les interaccions entre els fermions.
– Principi d’exclusió de Pauli: “dos electrons no poden posseir els mateixos números
quàntics, o bé, dos electrons no poden existir simultàniament en el mateix estat (lloc,
velocitat, etc.) o bé, dos objectes de spin 1/2 no poden trobar-se mai en una
configuració simètrica, ans només en una d’antisimètrica”.
– Poc després: Estadística quàntica de Fermi (Itàlia)- Dirac (Anglaterra) per a un
“gas d’electrons”:
“totes les partícules són idèntiques però quasi-discernibles; no podem canviar-les per
parelles sense modificar-ne la distribució”. Si generalitzem, aquestes partícules es diuen
fermions i cal que tinguin spins semienters. Formen la part sòlida de la matèria.
1925: Uhlenbeck i Goudsmit postulen el spin, que fa de l’electró un petit imant i base del
magnetisme. Els paràmetres d’una partícula elemental: càrrega elèctrica, massa en repòs,
energia, moment cinètic i spin.
1925: Mecànica de matrius, de W. Heisenberg.
1926: Mecànica ondulatòria: equació d’ona associada (Schrödinger) (carnet d’identitat
quàntic: incorpora tot allò que se sap de la partícula, engloba tots els seus moviments i
posicions possibles): Tot sistema físic descriu com el resultat de la primera mesura –
mitjançant un vector d’estat (1913)- d’una partícula és imprevisible. Per exemple: +(h/2p)/2
ó -(h/2p)/2. Però permet calcular determinísticament les possibilitats dels resultats de totes
les mesures posteriors repetides. El vector d’estat pren un valor: y+ ó y-. Tota modificació
posterior retorna el sistema a una indeterminació fonamental.
1926: ®Mecànica quàntica dels camps (Niels Bohr, Max Born, Werner Heisemberg,
Pascual Jordan, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli). Només pot predir-se la probabilitat
d’un procés. Les lleis són probabilístiques. Vida mitja d’un neutró: 10’8 minuts: lleis
probabilístiques radicals. Res no es pot dir sobre un individu (límit absolut).
1927: Principi d’indeterminació de Heisenberg: Dp * Dq ³ h . Per exemple: posició (e) i
moment (ft)( = quantitat de moviment (mv)) d’una partícula.
1927: Interpretació de Copenhague: límit absolut de coneixement. Limitació dels nostres
conceptes macroscòpics.
1927: Principi de complementarietat contradictòria de Niels Bohr: entre cinemàtica i
dinàmica (dualitat partícula ona) d’una partícula segons conceptes clàssics. POL (®certesa
dels resultats finals i mesura dels errors)-EXP (® experiment)-TRB (®forta interacció
entre els sistema físic a observar i l’instrument d’observació). “Ha estat el resultat filosòfic
més important que ha sorgit de la física quàntica, car, mentre la física dels segles precedents
era regida per un sistema lògic fonamentat en el principi de contradicció, els fenòmens
quàntics, mitjançant el principi de complementarietat, estableix una connexió entre diversos
conceptes contradictoris i originen una nova forma de pensar científico-natural, radicalment
diferent de la forma de pensar clàssica” (Gran Enciclop. Catalana, “Complementarietat”).
1928: Equació mecanoquàntica relativista (interacció de l’electró amb el camp
electromagnètic) de Paul Dirac (reuneix Maxwell, relativitat i quanta): postula el positró,
“forat” d’electró, trobat per Anderson després. Partícules/antipartícules.
1928: Comptador de partícules radioactives individuals Geiger – Müller.
1928: Efecte túnel: probabilitat no nul·la de sobrepassar una barrera de potencial tot i que
la seva energia cinètica sigui inferior a l’altura màxima del mateix. G.Gamow explica el que
per ell és el despreniment de partícules a dels nuclis. 1957: Leo Esaki: díode d’efecte
túnel. Més tard: microscopi d’efecte túnel.
1929:Atkinson i Houtermans expliquen l’energia de les estrelles per reaccions
termonuclears (de 107 a 108 oC). Producció de plasma (Molt més tard: enginy ZETA de
Gran Bretanya).
1930: Conferència Solvay de Brussel·les. Einstein intenta demostrar la inconsistència de la
mecànica quàntica. Bohr i altres troben els errors dels seus arguments (havia ell oblidat la
relativitat general!).
1930: W. Pauli i E. Fermi suggereixen la hipòtesi del neutrí a propòsit de resultats
experimentals estranys – es viola el principi de conservació de l’energia en la desintegració
del neutró- obtinguts en l’estudi de l’anomenada desintegració b (alguns nuclis atòmics, i
el mateix neutró, són inestables i es desintegren tot emetent electrons):
_
n ® p + e- + ne
Posteriorment es descobriran dues sèries més. Tots plegats seran neutrí i antineutrí
electrònics, neutrí i antineutrí muònics i neutrí i antineutrí teutònics, corresponents als
electrons, muons i tauons positius i negatius. Seran els leptons (LEP) amb propietats
comunes en relació a la interacció feble.
1930: Oscil·lació quantizada de I.I.Rabi: intercanvi periòdic d’energia entre els àtoms i un
camp electromagnètic. Quan l’energia de fotons de radiofreqüència convenientment
sintonitzats s’ajustava a la diferència d’energia existent entre els estats fonamental i excitat
dels àtoms de la mostra estudiada (1917), s’arribava a que tots els electrons atenyien l’estat
excitat i tot i seguir rebent el doll de fotons el procés s’invertia: els electrons retornaven a
l’estat fonamental i es remetia l’energia alliberada. I es tornava a recomençar el cicle (Cf.
1961).
1931: Mecànica quàntica relativista de P. Dirac. Preveu l’existència del positró.
1931: Sloane i Lawrence, amb el primer accelerador lineal (30 tubs), obtenen partícules de
2’8 MeV.
1931: G. Lemaître idea la hipòtesi cosmològica de l’àtom primitiu omniabarcant que
explota i s’expandeix. Avui se sap que la densitat mitja de l’univers és la d’un àtom per
metro cúbic.
1932: Crisi de la logística. Teoremes d’incompletud de K.Gödel (Àustria). Limitacions
dels sistemes axiomàtics. Bach-Escher-Gödel: els bucles estranys de Hofstadter.
1932: Einstein i de Sitter (1916) dibuixen el model matemàtic de l’evolució expansiva de
l’univers.
1932: Chadwick descobreix el neutró. Els nuclis atòmics estan formats de neutrons i
protons. W. Heisenberg veu que protó i neutró formen un grup d’invariança respecte del
spin i del nº bariònic, a més de tenir una massa quasi igual (simetria d’isospin).
1932: Anderson descobreix el positró.
1932: J.D.Cockroft i E.T.S.Walton: 1a. reacció nuclear amb partícules accelerades
artificialment ® inici de la física nuclear moderna:
p + 7Li ® 8Be ®4He + 4He
(dues partícules a de fins a 0’86 MeV cadascuna). Els 17’3 MeV corresponen a l’energia
equivalent a la desaparició de 0’018629 unitats de massa segons la fórmula famosa
d’Einstein que ací es confirmà i fundà la possibilitat d’obtenir artificialment energia
nuclear per fissió nuclear de nuclis més pesats o per fusió nuclear de nuclis més lleugers.
1932: Inici de la construcció d’acceleradors de partícules (generador electrostàtic de R. van
de Graaff (1931) i 1er. ciclotró de E.O.Lawrence i M.S. Livingston (1932).
1932: = Coneixement de les següents partícules observables en el món físic :
– fotó (g)
– electró (e-) i positró (e+)
– neutrí (ara hipotètic, descobert en 1953 per Reines i Cowan) i antineutrí (hipotètic)
– protó (p+) i antiprotó (p-) (ara hipotètic, descobert en 1955)
– neutró (n) i antineutró (hipotètic)
= Coneixement de les següents forces o interaccions observables en el món físic :
– gravitatòria (gravitó?)
– electromagnètica (fotó): teoria de l’electrodinàmica quàntica (FOT).
= Consciència general: que ja és complert el coneixement físic.
4.- COSMOLOGIA CIENTÍFICA INDETERMINISTA.
——————————————————————————————
1935.- Teoria de Hideki Yukawa sobre la força o interacció forta (a 10-13 cm.) nuclear
(mesó) per explicar la cohesió dels protons en el nucli atòmic. Suggereix la hipòtesi del
mesó. Altrament els protons es repel·lirien. Aquesta teoria és perfeccionada en 1970.
1935.- Erwin Schrödinger planteja l’ambigüitat d’un gat tancat, la vida o mort del qual
depèn de l’aleatorietat absoluta de la descomposició d’un nucli atòmic radioactiu que
desencadena un martell que trencarà una ampolla de verí mortal per al gat (1996). L’àtom
radioactiu inobservat, segons la mecànica quàntica, s’ha i no s’ha desintegrat alhora: estat
de superposició (o bé: un electró pot ocupar més d’un orbital alhora, un fotó recorre dos
trajectes alhora, etc.(1913)) típic dels objectes quàntics. Les partícules amb superposició
ben definides se’n diuen coherents. El problema apareix quan un objecte quàntic s’acobla a
un de macroscòpic, un gat, per exemple, mort i viu alhora? El gat és el detector
macroscòpic, l’aparell de mesura. Per què no entra en un estat indefinit de superposició?
Bohr postula que els detectors macroscòpics mai no adquireixen la superposició. En
mesurar-se els fenòmens quàntics entren en col·lapse de la funció d’ona, o reducció del
vector d’estat de l’equació d’ona de Schrödinger. Frontera: quàntic – clàssic. Flexible. Les
superposicions poden donar-se a escales fins i tot molt més grans que l’atòmica. La
frontera entre el món clàssic i el món quàntic – diu Bohr- pot desplaçar-se segons com es
disposi l’experiment.
1935.- Enemics de la interpretació de Copenhaguen (1927) de la mecànica quàntica (teoria
de les variables ocultes: determinisme amagat; límit només degut a la ignorància) imaginen
l’ experiment ideal Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) de dues partícules perfectament
correlacionades. Es tracta de dues partícules de moment cinètic de rotació interna total nul.
La mecànica quàntica descriu l’estat inicial dels dos moments cinètics de les partícules
mitjançant un vector d’estat únic, en el qual res no permet de preveure, p.e., el resultat de la
mesura de la primera partícula. Es mesuren, després, les direccions paral·leles dels
components del spin. Sempre donen resultats oposats i equiprobables les dues solucions
possibles (+,-) i (-,+) (h/2p)/2: anticorrelació perfecta. No és predicible, en absolut, segons
la mecànica quàntica, el signe de la primera mesura de la primera partícula. Els dos resultats
possibles en la primera partícula són potencialment presents (superposició). El resultat de la
segona partícula és predeterminat: serà l’oposat, malgrat una gran distància. Se sap sense
“tocar-la”. La descripció donada pel seu vector d’estat no descriu, doncs, completament els
seus “elements de realitat”, que són els mateixos abans i després de la mesura de la primera
partícula. Les dues partícules romanen “enredades” (cf. 1981, EPR). La segona, tragina
certs elements d’informació que li permeten “donar la resposta correcta” (l’oposada a la de
l’altra partícula) i això en qualsevol de les direccions d’anàlisi triada per l’observador. Una
teoria científica és completa si a cada predicció de la teoria (valor d’una magnitud en una
determinada regió de l’espai) correspon exactament a un “element de realitat física”. “Déu
no juga als daus”. Bohr (cf. també 1930) respon que les propietats físiques no pertanyen a
cada partícula per separat, pertanyen al sistema global d’ambdues (no divisibilitat).
L’element de realitat” que vol Einstein que sigui cada partícula és una entitat mal
definida i fins i tot inexistent.
1936: C.D.Anderson i S.H.Neddermeyer, d’una banda, J.C.Street i E.C Stevenson, d’una
altra i Y.Nishima, M.Taqueuchi i T.Ichimaya d’un altre detecten muons en els raigs
còsmics.
1937: Màquina de Turing. Logística ® Informàtica.
1937: Powell, Occhialini i Lattes descobreixen el mesó ±p en els raigs còsmics.
1937: Es detecta el muó negatiu (m-).
1940: G.Gamow presenta la hipòtesi del Hot Big Bang o model cosmològic estàndard:
singularitat inicial d’alta densitat i temperatura; explosió fa entre deu i vint mil milions
d’anys. Els primers minuts de l’univers. Els diferents plasmes. Les diferents eres. Explica:
– la radiació cosmològica universal
– la nucleosíntesi primordial
– l’edat dels estels més vells dels cúmuls globulars (?)
– l’homogeneïtat de la radiació bàsica
– la formació de les galàxies (?)
– el predomini de la matèria sobre la antimatèria (?)
– l’homogeneïtat de l’univers a gran escala
– l’aplatament de l’univers a gran escala.
1942: Reactors nuclears: pila d’urani i grafit de la Universitat de Xicago (1a. reacció en
cadena).
1944: Leprince i Ringuet descobreixen el mesó K en els raigs còsmics.
1947: Álvarez, amb un accelerador de partícules de 47 tubs, obté partícules de 32 MeV.
Es comencen a trobar partícules estranyes.
1947/48: Lawrence obté artificialment mesons p o pions en un ciclotró. Partícula
inestable, instrument de la interacció forta. De spin enter.
1948: F. Hoyle: teoria de l’estat estacionari; principi cosmològic perfecte.
1948: Cibernètica (N. Wiener): més enllà de la “reacció” de Newton.
1950: Teoria general de sistemes (L. v. Bertalanffy): lleis constants en àmbits científics
diferents.
1950: Intents d’una teoria unificada del camp (A. Einstein, W. Heisemberg, P. Dirac,
Costa de Beauregard). Les quatre interaccions físiques.
1951: C.H.Townes estudia l’aplicació de l’emissió estimulada (1917) a l’amplificació
d’ones curtes, que donarà lloc al màser (1954). La coherència i monocromaticitat de del
feix de les ones electromagnètiques permet concentrar energia en un feix molt estret.
1951: Versió de David Bohm de l’experiment ideal EPR (1935): EPRB.. Bohm, com la
majoria dels que el seguiran, treballa amb fotons en comptes de fer-ho amb partícules de
spin semienter (1935). No es pot determinar alhora la polarització plana i la circular d’un
fotó (com tampoc es pot fer amb la posició i l’impuls d’una partícula). No resol res. La
resposta (?) segons Gell-Mann (1986) és que les dues mesures són alternatives: esdevenen
en branques diferents de la història.
1952: Primer sincrotó, en Brookhaven (EE.UU.) “Cosmotró”: energia 2’9 GeV. Producció
artificial de partícules rares: mesons, hiperons (barió L: up, down, strange), etc.
1953: Es comencen a descobrir partícules de vida molt curta que hom anomena
ressonàncies que es desintegren per via d’interacció forta. Cadascuna té un mode de
desintegració principal.
1953: Reines i Cowan descobreixen experimentalment el neutrí electrònic (ne), 10.000
vegades més lleuger que l’electró (30 eV). Gairebé no interactua amb la matèria.
1953: David Bohm a Princeton intenta una versió de la mecànica quàntica (1951) que la
reconciliï amb el determinisme. Einstein, assabentat, agraeix l’esforç, però el desautoritza.
Ho seguirà intentant i no reeixirà. Li sembla que la mecànica quàntica es funda en
“variables ocultes” que eliminen les superposicions (1935). Però és inverificable! Les
variables són ocultes.
1954: C.H.Townes inventa l’amplificador de microones (1951) anomenat màser
(microwave amplification by stimulated emission of radiation). L’emissió estimulada
(1917) s’obté tot excitant un sistema macroscòpic tal com un feix de molècules d’NH3 o
d’H2, un cristall de robí (ions de crom), etc., mitjançant un camp elèctric, magnètic, un raig
de llum, etc. S’obté un feix de fotons coherent de freqüències d’entre 109 i 1010 Hz. S’han
trobat estels – màser i màsers interestel·lars. El làser és un màser òptic (1958, 1960).
1955: L’equip de Berkeley descobreix l’antiprotó.
1956: 1ª central nuclear en Calder Hill (Escòcia), d’urani 235.
1956: Es descobreix el neutrí.
1957: Inspirat pel seu mestre John A.Wheeler, a Princeton (USA), Hugh Everett III enuncia
la seva “formulació de l’estat relatiu de la mecànica quàntica”: posició ultraquàntica: cada
resultat possible d’una mesura pertany a una “branca” distinta d’un univers amb “múltiples
móns o universos paral·lels igualment reals”. Vol salvar el determinisme. Inici d’una
interpretació “moderna” (Gell- Mann) de la mecànica quàntica.
1958: C.H.Townes (1951, 1954) i A.L.Schawlow demostren la possibilitat d’aplicar el
fenomen d’emissió estimulada (1917) a l’amplificació d’ones lluminoses que durà a la
construcció del làser (1960).
1960 (?): Teoria de la electrodinàmica quàntica (fusió de les equacions de Maxwell amb
la teoria quàntica). R.Ph.Feynman: diagrames d’interacció i, a partir del treball preliminar
de P.Dirac, formula la mecànica quàntica en termes d’”històries” (narracions de seqüències
temporals d’esdeveniments passats presents o futurs), que permeten subjectar a la
indeterminació quàntica els esdeveniments de l’espai-temps relativista, la geometria
gravitatòria.
1960: T.H.Maiman construeix el primer làser (1917, 1951, 1958). Consta d’un ressonador
format per dos miralls paral·lels entre els quals es reflexa la llum repetidament, una
substància situada entremig que genera i amplifica la llum làser i una font d’energia externa
per bombejar els electrons dels àtoms de la substància de nivells de baixa energia a nivells
d’alta energia (àtoms excitats). Una part del raig obtingut travessa un mirall i projecta fora
el raig làser.(Cf. làser monoatòmic 1994).
1961(~).-Àtoms en cavitats: L’oscil·lació quantizada de Rabi (1930) treballa amb una
barreja de tants intercanvis d’energia entre els àtoms i els fotons que els seus efectes es
promedien, impedint l’estudi de la naturalesa mecanoquàntica de l’intercanvi electró – fotó i
viceversa. Edwin T. Jaynes i Frederick W. Cummings, superen teòricament el problema.
Expliquen com interactuaria un únic àtom amb dos nivells d’energia amb una ona lluminosa
amb pocs fotons. Es pot induir l’emissió d’un fotó per un àtom excitat si se’l situa en una
cavitat molt petita. Comprovació experimental (1984).
1962: Teoria d’unificació electrofeble: Sheldon Glashow (EEUU, 1962), Abdus Salam
(Paquistà, 1964) i Steven Weinberg (EEUU, 1967): premis Nobel de Física 1979, en el
context del grup de gauge SU (2) XU (1).
1962: Detecció del neutrí muònic (nm) per part de l’equip de Brookhaven..
1964: Hipòtesi dels quarks: Murray Gell-Mann (USA), Yubal.Ne’eman (Israel) i George
Zweig (USA). Amb els mètodes matemàtics de la teoria de grups d’Élie Joseph Cartan
(França, s.XIX), Gell-Mann i Newman descriuen les noves partícules en el context del grup
unitari SU(3).
: Teorema de J.S.Bell (desigualtats de Bell). Viabilitat de l’experiment EPR(B) (1951). Ma
i Mb són dos aparells de mesura. A(a, l1) i B(b, l2) són les funcions que descriuen el
resultat de les mesures en A i B arbitràriament separades. “a” i “b” són les variables
controlades d’orientació de l’aparell (“x” ó “y”). l1 i l2 són les variables fluctuants del spin
(+(h/2p)/2 ó -(h/2p)/2). AB és el producte d’A per B que indica el grau de correlació entre
A i B. <AB> és el valor mig del producte. La desigualtat de Bell és: -1 £ <AB> £ +1.
1965: Radiació de fons de l’univers (Penzias i Wilson) provinent de l’era (10-50 a 10-31
anys) i de la subera (10-10 a 10-8 anys) radiants: 4 oK de temperatura.
1967: Feynman suposa que els protons són compostos de partons (=quarks de Gell-Mann +
gluons que els mantenen units).
1969: Pas endavant en la física d’altes energies o de partícules elementals, més enllà de la
física atòmica i de la física nuclear. Acceleradors de partícules: a) acceleradors de protons:
CERN (Ginebra) i FNAL (Chicago); b) acceleradors d’electrons o de les seves
antipartícules: SLAC (Palo Alto, Califòrnia) i DESY Hamburg) a més de 20.000 MeV
(unes vint vegades la massa del protó) que van detectar quarks indirectament (amb electrons
i neutrins). L’impuls del nucleó és 50% degut als quarks. Se suposa que l’altre 50% és
degut als bossons neutres que s’anomenaran gluons (adherència).
1969: Desigualtat de BCHSH (J.S.Bell, John F.Clauser, Michael A.Horne, Abner Shimony
i Richard A.Holdt): -2 £ < R > £ +2, on < R > és un valor mig, estadístic, d’una senzilla
combinació R de quatre productes AB (1964). La vida corrent i la ciència clàssica
observa correlacions fluctuants estadístiques (economia, sociologia, mecànica clàssica,
electromagnetisme, …) i totes obeeixen aquesta desigualtat per causa de llur formalisme
local. La mecànica específicament quàntica, en canvi, pot arribar a violar – en “situacions
sensibles”- més d’un 40% de valor relatiu (<R> = 2’8, quatre direccions coplanàries amb
angles pròxims a 22’5º entre sí) de la desigualtat. Permet dissenyar situacions reals
experimentables.
1970: Perfeccionament de la vella teoria de Yukawa (1935) sobre la interacció forta: teoria
cromodinàmica quàntica (quarks). Les partícules que interactuen fortament es diuen
hadrons (HAD) i es divideixen en diferents famílies (singlets) de mesons (p, K, r, D, B, …)
compostos de dos quarks i en diferents famílies (singlets) de barions (p-n, S, X, D, …)
compostos de tres quarks. Es classifiquen segons multiplets d’isospin.
1970?: Model estàndard de l’estructura i constituents de la matèria. La natura és explicada
amb uns pocs constituents fonamentals – a) fermions: aa) leptons: electró, muó i tauó amb
els neutrins corresponents i llurs antipartícules, ab) quarks: up i down, charmed i srange, top
i bottom, amb les seves antipartícules i b) bosons de galga: fotó, W+, W- i Zº, gluons i
gravitó – que interaccionen mitjançant quatre interaccions fonamentals – gravitatòria,
electromagnètica, forta i feble. Els hadrons –mesons i barions- són combinacions de 2 i 3
quarks i antiquarks respectivament.
1970: Nou tipus de principi de Pauli (1924): paraestadística de grau tres: nou nº quàntic
“color”. Suggerit per Wally Greenberg (1965). També T.Han i Y.Nambu (1967). Forma
definitiva segons Murray Gell-Mann i Harald Fritzsch. Tres varietats de quarks: “roja”,
“groga” i “blava”. No poden donar-se partícules lliures acolorides, totes són blanques. Les
vuit classes de gluons també són acolorides (transició d’un color a altre d’un mateix quark:
u-roig ® u-blau ). La força forta que representen els gluons uneix inevitablement els quarks
per formar hadrons i, amb suficient proximitat, uneix els nucleons per formar els nuclis.
1970?.- Principi bootstrap de Geoffrey Chew (1970?), de Califòrnia: principi d’holicitat
aplicat a la microfísica: un conjunt de partícules elementals es pot tractar de manera
autoconsistent, com si cada partícula fos una combinació de totes les partícules. El sistema
de partícules es dóna origen a si mateix.
1971: Primers experiments reals EPR, segons teorema de Bell (1969): Clauser i Stuart
Freedman a Berkeley i Holt i F.M.Pipkin a Harvard. Resultats confusos.
1971: Demostració experimental de la teoria de colors.
1971: Primera versió de la teoria de supercordes: John Schwartz i André Neveu (segons
idees de Pierre Ramond). La desenvolupen Schwartz i Jöel Scherk entre 1971-1986. En
1974 proposen que expliquen totes les partícules elementals.
1973: A la cambra de bombolles Gargamelle del CERN (Ginebra), els nucleons tractats per
neutrins demostren que els quarks a distàncies molt inferiors a les nucleòniques (10-13 cm)
i, per tant, a grans energies, es comporten com partícules lliures com els leptons.
1974: En Brookhaven, Sam Ting (Xina) i en el SLAC (SPEAR) Burton Richter (USA),
descobreix el mesó J/y (charme, anticharme) a partir de l’anihilació electró-positró ®
fotó virtual ® quark-antiquark ® dolls d’hadrons (mesons) amb l’ajuda de parells de
quarks virtuals existents en el buit: “visualització” dels quarks..
1975: Es detecta el tauó negatiu (t -).
1975: Segons experiments reals EPR d’acord amb el teorema de Bell (després de 1971):
Amb fotons, Clauser a Berkeley i, més acuradament, Edward S.Fry i Randall C.Thomson al
College Station de Texas i, amb protons, Mohammad Lamehi-Racht i Wolfgang Mitting del
Commissariat a l’énergie atomique (CEA): resultats poc clars.
1977: Leo Lederman en FERMILAB (Xicago) detecta el mesó Y (bottom, antibottom) tres
vegades més pesat que el mesó j/y comprovat en 1978 en el DESY (Hamburg).El mesó Y
és una fàbrica de gluons.
1979: PETRA de DESY (Hamburg) observa dolls d’hadrons en els que fins i tot s’obtenen
partícules amb charme a través de processos hadrònics.
1980: Teoria de la fase inflacionària d’Alan Guth: cada 10-34 segons cada regió d’univers
dobla la seva mida (fals buit inestable). Ímpetu inicial. Avui: expansió minvant.
1980: Richard Feynman imagina els ordinadors o coprocessadors quàntics (QC
d’informàtica quàntica): la matèria a escala de les partícules atòmiques també es comporta
com una funció sinusoide composta d’uns quants estats quàntics superposats, que permeten
càlculs rapidíssims simultanis. Un qubit: 0 i 1 superposats (2 càlculs simultanis). Dos
qubits: 00, 01, 10, 11 (4 càlculs). Tres qubits: 000, 001, 010, 100, 011, 101, 110, 111
((càlculs), etc. Però la funció es col·lapsa o perd coherència en mesurar-la segons el principi
d’indeterminació de Heisenberg (1927). ¿Com evitar-ho?: a) cal provocar i controlar de
forma fiable els estats quàntics desitjats, b) mantenir-los estables el temps suficient per fer
quelcom d’útil amb ells i poder llegir els resultats i c) llegir els resultats amb mesures
quàntiques. El teletransport quàntic haurà d’intervenir en la solució del tercer problema (Cf.
1997 desembre, Zeilinger).
1981: Experimentació del EPR(B), tercera generació d’intents, després de 1975), (cfr.
1935, EPR), Alain Aspect, Jean Dalibard, Philippe Grangier i Gérard Roger a l’Institut
d’Òptica d’Orsay amb precisió i èxit. La mecànica quàntica és no local. No amb partícules
correlacionades de spin 1/2, ans amb fotons (spin1 i massa: 0) per a major qualitat. Resultat
postulat per la teoria quàntica: 2’70. Resultat experimental 2’697 ± 0’015. L’estat de spin
dels dos fotons correlacionats correspon a l’estat de polarització de la llum. Dos fotons
poden seguir enredats, per molt separats que estiguin, mentre no es faci una mesuració que
els posi tots dos instantàniament en un estat definit. L’estat d’enredat” es crea mitjançant
un procés, “conversió paramètrica cap avall”, com el de dividir un fotó ultravioleta i fer-lo
passar a través d’un cristall (parametric down-conversion).
1982?: Teoria de “les condicions de contorn sense contorn” de Jim Hartle i Steve
Hawking: unifica la teoria de llei unificada de les partícules elementals i una teoria de les
condicions inicials de l’univers.
1982: El UA-1 del SPS (supersincrotó de protons) del CERN detecta dolls hadrònics, dels
quarks tocats, perpendiculars a la línia de xoc de protons i antiprotons a energies de 270
GeV.
1983, gener: Descobriment dels bosonsW en el CERN (interaccions electromagnètica i
feble).
1983, juny Descobriment del bosó neutre Z en el CERN. Com en el cas de l’W, es descobrí
en l’estudi de col·lisions entre protons i antiprotons.
1983: PETRA de DESY (Hamburg) i PEP de SLAC (Califòrnia) poden accelerar electrons i
positrons a 18 GeV. En total 36 GeV. S’inicia al CERN de Ginebra el LEP amb energies
majors de 50 GeV (intenció 140 GeV).
1984: Quatre físics (“el quartet de corda de Princeton”) : teoria de supercordes
heteròtiques: inclou tots els camps, també el gravitatori (relativitat general), no cau en els
problemes amb els infinits, explica la gran multiplicitat de partícules, no conté constants
arbitràries i emergeix d’un simple i formós principi d’autoconsistència.
1984: Micromàser: Herbert Walther posa en pràctica la teoria d’àtoms en cavitat (1961)
per obtenir làsers monoatòmics. Es fan passar cada un dels àtoms de Rydberg (1931) d’un
feix per una petita cavitat metàl·lica (1961) de parets molt reflectants (anàloga al ressonador
d’un làser), adequada en les seves dimensions a la longitud d’ona dels fotons emesos pels
àtoms de Rydberg quan retornen a un estat de menor energia (rang de les microones). Els
àtoms, en passar per la cavitat, emeten fotons a ritme creixent, segons Jaynes i Cummings
(1961). Els fotons s’acumulen en el ressonador a causa de les seves parets superconductores
i es refreden gairebé fins al zero absolut per tal d’optimitzar llur reflectivitat. (Cf. làser
monoatòmic, 1994).
1985: Confirmació elegant de l’experiment EPR d’Aspect (1981) per W.Perrie,
A.J.Duncan, H.J.Beyer i H.Kleinpoppen, a la Universitat de Stirling (Escòcia). O bé és
manté el determinisme a costa de l’aparició de múltiples històries d’univers o d’una no
localitat (no realisme local i divisible, o bé, per salvar la localitat cal acceptar
l’indeterminisme radical).
1986: Interpretació moderna (general) de la mecànica quàntica (original de Hugh
Everett III (1957), deixeble de John A. Wheeler, desenvolupada per James Hartle i Murray
Gell-Mann): “Múltiples històries alternatives (excloents i exhaustives) de l’univers,
tractades de manera equitativa per la teoria , excepte en el que es refereix a llurs
probabilitats respectives”. També: Robert Griffiths i Ronald Omnès: Donades unes
afirmacions (sobre passat o present), ¿quina probabilitat hi ha de què es donin tals altres (en
el futur)? (1997).
1986.- Teoria GRW de Gian Carlo Ghirardi i Tulio Weber de la Universitat de Trieste i
Albert Rimini de la Universitat de Pavia: l’ona ensopega amb “quelcom” de l’ambient de
fons i col·lapsa (1935). Oportunitat: a) per a partícula cada cent milions d’anys, per a
un gat un impacte d’una partícula de cada 1027, un impacte cada cent picosegons. L’estat
macroscòpic del gat és el resultat dels col·lapses espontanis microscòpics. Però: arbitrarietat
de la freqüència. ¿Naturalesa matemàtica del soroll de fons¿ ¿Podria ser la gravetat, segons
Roger Penrose, de la Universitat d’Oxford, en Shadows of de Mind? .
1988?: HERA en el DESY d’Hamburg produirà energies de varis centenars de GeV en
l’impacte l’electrons sobre protons per testimoniar dolls d’hadrons provinents dels quarks
tocats.
1991.- Carles Stroud i John Yeazell, de la Universitat de Rochester, experimenten amb
àtoms de Rydberg (1913) de potasi el paquet d’ones dels quals, després d’unes quantes
òrbites, es dispersava i més tard revivia en forma de dos paquets menors (1996 set.).
1994: Làser monoatòmic. Michael S. Feld i Kyungwon An (MIT). Versió òptica del
micromàser (1984). Es fa passar, un a un, per un ressonador diminut, àtoms de dos nivells
d’excitació, que emeten fotons infraroigs. El primer fotó s’emet dintre de la cavitat
buida (1961) per l’efecte de l’oscil·lació de Rabi (1930) en el buit. I l’amplificació posterior
de la llum esdevé mitjançant el procés d’oscil·lació quantitzada de Rabi. A mesura que
augmenta el nombre de fotons continguts en la cavitat, augmenta la possibilitat de què un
àtom que passi pel ressonador emeti un altre fotó. Procés d’estimulació típic d’un làser
normal.
1995.- Bose Einstein Condensation (BEC) observada per primera vegada per
M.H.Anderson, J.R.Ensher, M.R.Matthews, Carl.E.Wieman i Eric A.Cornell, a
Colorado, EE.UU. (Science, vol.269, pg.198, 1995). El làser de la matèria: un gran nombre
de partícules atenyen una única funció d’ona quàntica. En aquest cas, alguns milers de
molècules de Rubidi-87. Premi a la “Molècula de l’any 1995” (Science). Tots els àtoms
actuen com un sol àtom. Més enllà de la superconductivitat d’electrons. Més enllà de la
superfluïdesa d’àtoms (d’Heli). Id. amb àtoms de Liti a Rice Universitiy. Id. amb àtoms de
Sodi al MIT, en 9 segons un condensat 200 vegades més voluminós que el de Wieman i
Cornell.
1995, nov.- David Pritchard i els seus companys del MIT materialitzen (segons una antiga
proposta de Richard Feynman (1960)) la vaguetat del mesurament (1935): S’envia un
estret corrent d’àtoms de sodi a través d’un interferòmetre que ofereix dos camins, que
després es recombinen: cada àtom, com si fos ones, interfereix amb si mateix (franges en
pantalla), tot prenent els dos camins alhora: superposició. Un làser enviat a una de les dues
trajectòries fa desaparèixer les interferències amb pèrdua aparent de la coherència. Però, si
es varia la separació entre els dos camins en un quart de múltiple de la longitud d’ona del
fotó del làser, es restaura la interferència i no es perd la coherència: l’àtom resta enredat en
un sistema major, l’acoblament de l’àtom amb l’aparell de mesura que en aquest cas és el
fotó del làser. En comptes de resoldre el problema del mesurament, el complica. L’aparell
de mesura pot tenir una definició ambigua. ¿En què consisteix el mesurament?
1995, dic.- Computació quàntica: Els ordinadors clàssics commuten entre 0 i 1 (un bit). Els
quàntics romanen en una superposició entre 0 i 1 (bit quàntic o qubit). Els càlculs es
realitzen mitjançant interaccions entre els estats superposats. En el moment del mesurament
les superposicions es
destrueixen i la màquina ofereix un resultat final. L’avantatge del computador quàntic (QC)
és la possibilitat de moltes computacions simultànies. El grup de Monroe (1996)elabora una
“porta NOT lògica controlada fiable” de dos bits amb un ió de berili: 1er. bit: els dos
estats vibratoris més baixos; 2on. bit: l’espin d’un dels electrons del ió. Altres variants de
portes (1998 DARPA): acoblament de dos fotons mitjançant un àtom en captivitat;
transmissió d’un parell enredat de fotons a través d’una xarxa de detectors. (Vegi’s 1997,
DiVincenzo). És interessant per a la programació el fet que les portes quàntiques
impedeixen una segona entrada si no s’ha acomplert la primera.
1996, maig.- Chris Monroe, David J. Wineland i companys de l’Institut Nacional de Patrons
i Tècniques (NIST), en Bulder, creen un “gat” (1935) de Schrödinger amb un àtom ionitzat
de beril·li. Atrapen un ió amb camps electromagnètics i l’il·luminen amb un làser que el
refreda fins a uns milikelvins sobre el zero absolut. Atacat amb dos làsers de freqüència
poc diferent assoleixen una superposició d’espins “a dalt” i “a baix”. Fins ací la part
microscòpica. Si sintonitzen adequadament els dos làsers obtenen que l’”a dalt” balli avant i
endarrera a 80 nanòmetres de l’”abaix” que balla endarrera i endavant. Un ió ocupa dos
llocs alhora, molt allunyats entre ells: simultaneïtat de dos llocs “molt” distants comparats
amb la mida del ió original. Monroe: “Podem simular el soroll per a fer, deliberadament,
que la superposició s’esfondri”.
1996, setembre.- Stroud (1991) i Michael W. Noel demostren que els dos paquets (1991)
menors d’ones de l’electró d’un àtom de Rydberg, situats en extrems oposats de la gran
òrbita, constitueixen un “gat” de Schrödinger (1935): un sol electró en dos llocs
(superposició).
1996, desembre.- Michel Brune, Serge Haroche, Jean-Michel Raimond i companys de
l’Escola Normal Superior (ENS) de París: seguiment de l’eliminació de les característiques
quàntiques, col·lapse de la superposició. Li ensenyen un “ratolí” al “gat” (1935) de
Schrödinger per saber si és mort o viu. El “gat” són fotons de microones atrapats en un
camp magnètic. S’introdueix un àtom de Rydberg (1913), excitat en superposició de dos
estats d’energia diferents, que contagia el camp electromagnètic en superposició de dos
estats de fase o vibracionals diferents. Nou “gat” vida/mort. El “ratolí”: es llença un nou
àtom de Rydberg que rep la informació de superposició. L’equip controla les variacions
dels estats coherents que van esdevenint clàssics! L’evolució progressiva del quàntic al
clàssic. Desaparició progressiva de la raresa quàntica. El col·lapse de la superposició varia
en funció del temps si es varia l’interval d’enviament dels dos àtoms de 30 a 250 milisegons
i en funció de la grandària del camp electromagnètic. Haroche: “Ens agradaria anar cap a
sistemes més complexos i enredar entre sí més i més partícules, que la desena atrapada fins
ara”.
1997.- Wojcieh Zurek, del Laboratori Nacional de Los Àlamos, proposa la teoria de la
decoherència: l’entorn destrueix la coherència quàntica: entorn afectat, mesurador (des
d’un fotó a un gat, tot passant per una molècula o una partícula de pols). No és mer soroll,
és aparell que vigila sempre el sistema. Evita aspectes esotèrics (consciència, forces físiques
noves). Però, diu Anthony J. Leggett de la Universitat d’Illinois: “No selecciona un resultat
en particular com fa l’experiència”. Zurek respon: “L’entorn selecciona (superselecció
induïda per l’entorn o einselecció)”. Tota teoria del quàntic al clàssic és ad hoc, de
raonament circular: esdevé allò que veiem que esdevé. Si hi ha universos paral·lels existents
(1986) ens són inaccessibles.
1997.- Anthony Leggett, de la Universitat d’Illinois proposa sensors formats per anells
superconductors (SQUID) amb corrents oposats simultànies en l’anell. Fins ara els
experiments no han passat de 5000 partícules El món macroscòpic funciona amb una mitja
de 1023 partícules.
1997.- Da Husuan Feng, Universitat de Drexel, conjectura, a partir de la disminució dels
transistors, ara a menys d’una micra, aviat a unes desenes de nanòmetres, l’existència d’un
regne físic intermig, domini mesoscòpic, amb conceptes propis encara no descoberts que
derivi les mecàniques clàssica i quàntica.
1997.- Computació quàntica: David DiVincenzo, del Centre d’Investigació Thomas J.
Watson de la IBM, en Yorktown Heights, intenta un nou mètode de computació amb
tècniques de ressonància magnètica nuclear (RMN). La vibració tèrmica de les molècules
en un líquid (cafeïna en el cafè) en un camp magnètic impedeix que s’alineï, que giri segons
el camp un nucli entre un milió. Aquest milió de nuclis, els espins dels quals s’anul·len en el
promig, són un soroll de fons que el protegeix de l’entorn com un tornado protegeix allò
que s’està a l’ull de l’huracà. La superposició i per tant la coherència duren més temps. Es
pot fer a temperatures normals, però la lectura dels resultats presenta problemes. Han
intentat el mateix Neil Gershenfeld (MIT) i Isaac Chuang (Los Àlamos National
Laboratory): l’aïllament del gir nuclear permet llargs períodes de coherència que duren
milers de segons.
1997.- Laboratoris d’IBM en Almadèn (EE.UU.) esperen utilitzar un microscopi d’efecte
túnel (STM) per a definir alhora el gir dels nuclis atòmics situats dins d’uns punts
magnètics, capturats en microtrampes per a ions, cents dels quals podrien ésser impresos en
una “oblea” de silici.
1997, desembre.- Equip de la Universitat d’Innsbruck, dirigit per Anton Zeilinger
aconsegueix el teletransport quàntic (1980 Feynman) en laboratori. A Roma un altre grup
dirigit per Francesco De Martini obté quelcom de similar. Es tracta de transferir una rèplica
exacta d’una informació de superposició en una partícula en un altre dispositiu QC sense
mesurar-la. Evita la pertorbació del principi d’indeterminació. L’emissor de Zeilinger
transmet la informació de forma instantània entre dues partícules, que poden distar
galàcticament entre elles, però que estiguin en estat “enredat” (entanglement) (1981 EPR,
1995 nov. i des., 1996, des.). Zeilinger crea un feix dividit de dos fotons, que esdevindran
emissor i receptor d’informació, que viatgen en direccions diferents, amb rotacions o
moments angulars sempre oposats amunt o avall. Sense mesurar-los, bombardeja l’emissor
amb un altre fotó (missatge) que inclou un gir conegut cap avall. La col·lisió provoca a) que
l’emissor canviï el gir cap a munt i b) destrueix els dos fotons que xoquen (missatge i
emissor). Però abans de b), el receptor adquireix instantàniament i automàticament el gir
cap avall propi del missatge: informació transmesa. Cal aïllar les partícules a molt baixa
temperatura.
1998.- Universitat de Stanford (E.U.A.), patrocinada per l’Agència nord-americana de
projectes avançats de defensa (DARPA): el projecte unirà portes (1995 des.) quàntiques en
cascada per fer funcionar algorismes quàntics superràpids, idear tecnologies de codi quàntic
de correcció d’errors (ECC) per fer un compilador para QC: “Serà relativament senzill
atènyer uns 10 qubits” i es podrà posar el QC a l’abast de tothom.

Anuncis

Totes les obres de Lluís Maria Xirinacs sota llicència CC:

Comentaris recents

Categories

Traducció automàtica