¿Gato de Schrödinger? Física cuántica para Venezuela | ORBITECH

¿Por qué un gato puede estar vivo y muerto?

En física cuántica, las partículas como electrones pueden existir en múltiples estados a la vez hasta que las observas. ¡Como si tu celular estuviera encendido y apagado al mismo tiempo hasta que lo miras!
Piensa: 'El electrón baila en dos sitios a la vez'
Este fenómeno se llama superposición cuántica y es la base del gato de Schrödinger.
Superposición = 'muchos estados en uno'
En Caracas, imagina que un electrón está en dos lugares al mismo tiempo: en el Metro La Hoyada y en el Metro Capitolio.
Usa estaciones de metro como referencia espacial

Erwin Schrödinger propuso un experimento: un gato en una caja con un dispositivo que lo mata si un átomo radiactivo se desintegra.
La caja = sistema cuántico aislado
Hasta abrir la caja, el átomo está en superposición (desintegrado/no desintegrado), por lo que el gato está vivo y muerto a la vez.
¡El gato no está realmente en dos estados, pero la analogía ayuda a entender la superposición!
En Valencia, podrías pensar en un sensor de gas en tu cocina: hasta que huele el gas, está en estado 'gas presente' y 'gas ausente' simultáneamente.
Usa ejemplos de tecnología local

La superposición se describe matemáticamente con la función de onda $ψ$ . Cuando no observas, $ψ$ contiene todas las posibilidades. $ψ (x, t) = \sum_{n} c_{n} ψ_{n} (x, t)$
La función de onda colapsa al observar: $ψ$ se convierte en un estado definido
En Barquisimeto, los láseres usados en cirugías oculares funcionan gracias a que los fotones están en superposición hasta que interactúan con el tejido.
Láser = luz en fase por superposición controlada
El principio de incertidumbre de Heisenberg ( $Δ x · Δ p \geq ħ / 2$ ) limita lo que podemos saber de una partícula en superposición. $Δ x \cdot Δ p \geq \frac{ℏ}{2}$
Cuanto más sabes de la posición, menos sabes de su velocidad

ψ (x, t) = \sum_{n} c_{n} ψ_{n} (x, t)

Interpretación de Copenhague: La observación colapsa la función de onda. ¡Como cuando miras tu WhatsApp y decides responder!
Colapso = decisión consciente
Universos paralelos: Cada posibilidad se realiza en un universo diferente. ¡Como si en Maracaibo existiera otra versión de ti estudiando esto ahora!
Multiverso = infinitas realidades
Teoría de variables ocultas: Hay propiedades ocultas que determinan el resultado. Como un dado cargado en un juego de dados en el Mercado de Quinta Crespo.
Variables ocultas = 'el dado está trucado'

En Caracas, los resonadores magnéticos de los hospitales usan superposición de protones para crear imágenes médicas.
Resonancia magnética = protones en superposición
En Maracaibo, los paneles solares convierten luz en electricidad gracias al efecto fotoeléctrico (Einstein, 1905), que es cuántico.
Fotón = paquete de energía cuántica
Los transistores en tu computadora o celular funcionan gracias a túnel cuántico, permitiendo que los electrones pasen barreras.
Túnel cuántico = electrones que 'teletransportan' energía
En Los Roques, los colores de los corales se deben a la interacción cuántica de la luz con las moléculas.
Color = absorción cuántica de luz

1900: Max Planck introduce la cuantización de la energía: Explicó la radiación del cuerpo negro, iniciando la física cuántica.
1905: Einstein explica el efecto fotoeléctrico: Premio Nobel por demostrar que la luz es cuántica (fotones).
1927: Heisenberg enuncia el principio de incertidumbre: No puedes medir posición y velocidad de una partícula con precisión infinita.
1935: Schrödinger propone su experimento mental: Para criticar la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica.
Venezuela en 1960: Primer reactor nuclear experimental en el IVIC: Aunque pequeño, marcó el inicio de investigación cuántica en el país.