De acuerdo con las predicciones de la mecánica cuántica, los objetos microscópicos pueden seguir trayectorias diferentes simultáneamente, sin embargo el mundo de los objetos macroscópicos sigue otras reglas. ¿Pero esto siempre correcto? Físicos han construido un experimento diseñado para intentar falsar esta tesis. Su primer experimento muestra que los átomos de cesio de hecho pueden tomar dos caminos al mismo tiempo. 

Hace casi 100 años, Werner Heisenberg, Max Born y Erwin Schrödinger crearon un nuevo campo de la física: la mecánica cuántica. Los objetos del mundo cuántico ya no se mueven a lo largo de un único camino bien definido. Más bien, pueden tener simultáneamente diferentes caminos y terminan en diferentes lugares al mismo tiempo.

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Los físicos hablan de superposición cuántica.

A nivel de átomos, los objetos de hecho obedecen las leyes de la mecánica cuántica. Con los años, muchos experimentos han confirmado las predicciones de la cuántica. Sin embargo, en nuestra experiencia diaria macroscópica, somos testigos de que un balón de fútbol se desplaza a través de una ruta; nunca golpea la portería y al mismo tiempo se pierde. ¿Por qué es así?

Una interpretación es que la mecánica cuántica permite superposición de estados de objetos macroscópicos, pero estos estados son muy frágiles, incluso seguir el balón de fútbol con los ojos es suficiente para destruir la superposición y hace que siga una trayectoria definida.

¿Juegan con reglas diferentes los objetos "grandes"?

Pero también podría ser que los balones obedecieran reglas diferentes a las que rigen para los átomos individuales.

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Según la interpretación macroscópica del mundo, el balón siempre se mueve en una trayectoria específica, independiente de nuestra observación, y en contraste con los átomos.

Pero, ¿cuál de las dos interpretaciones es la correcta? ¿Los objetos "grandes" se mueven de forma diferente a los pequeños? Investigadores de la Universidad de Hull en el Reino Unido han planteado un experimento que puede ayudar a responder esta pregunta. El reto es desarrollar un esquema de medición de las posiciones de los átomos que permita falsar las teorías macro realistas.

La investigación aparece en la revista "Physical Review X". Con dos pinzas ópticas sujetaron un átomo de cesio y se puso en dos sentidos opuestos. En el mundo macroscópico el átomo estaría en una de dos posiciones finales. Según la mecánica cuántica, el átomo ocuparía una superposición de las dos posiciones.

"Se han utilizado medidas indirectas para determinar la posición final del átomo de la manera más suave posible", dice la estudiante de doctorado Carsten Robens.

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Incluso una medición indirecta puede modificar significativamente el resultado de los experimentos. Esta observación excluye - según la idea de falsacionismo de Karl Popper - la posibilidad de que los átomos de cesio sigan una teoría macroscópica. En su lugar, los resultados experimentales se adaptan bien a una interpretación basada en estados de superposición que se destruyen cuando se produce la medición indirecta. Todo lo que se puede hacer, es aceptar que el átomo ha seguido diferentes trayectorias al mismo tiempo.

Esto aún no es una prueba de que la mecánica cuántica sea válida para objetos grandes. El siguiente paso es separar las dos posiciones del átomo de cesio por varios milímetros; entonces aún se debería encontrar la superposición en el experimento, y la teoría macro-realista sufriría un nuevo revés. #Investigación científica