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Un nuevo lenguaje matemático aproximaría la física clásica a la cuántica

Nicolas Gisin es un físico de la Universidad de Ginebra que en 1995 inició la era de la comunicación cuántica y en 2005 logró la mayor teleportación cuántica a larga distancia, tal como informamos en otro artículo.

Gisin ha publicado ahora un artículo en Nature Physics en el que propone cambiar el lenguaje matemático para que la aleatoriedad y el indeterminismo entren en la física clásica, aproximándola así a la física cuántica.

Parte de la base de que la física clásica ha establecido que, desde el Big Bang, todo está determinado y las ecuaciones matemáticas sirven para describir ese mundo exacto y previsible que nos rodea.

Para la descripción del mundo, los físicos se valen de las matemáticas clásicas utilizando números reales (naturales, enteros, racionales e irracionales), que son más numerosos que los que tienen un nombre propio (por ejemplo Pi o áureo) y están constituidos por una serie de decimales que es completamente aleatoria.

Para superar la imposibilidad que representa que el mundo finito contenga el infinito, Gisin propone cambiar el lenguaje de la física clásica para que no tenga que recurrir a los números reales.

El lenguaje propuesto es el de las matemáticas intuitivas, basadas en el papel de la intuición en el pensamiento matemático y científico, tal como lo describió Efraim Fischbein en 1987.

Añade otra ventaja de la matemática intuitiva: introduce la aleatoriedad en los factores, trascendiendo la limitación de la matemática clásica de que sus proposiciones o son verdaderas, o son falsas. Hay una tercera posibilidad en la matemática intuitiva: que la proposición sea indeterminada.

Gisin considera que este lenguaje intuitivo se aproxima más al mundo cotidiano que el que describe la física clásica, según la cual ese mundo es absolutamente determinista y previsible.

Este lenguaje matemático alternativo permitiría aproximar la física clásica a la física cuántica, integrando el indeterminismo en las ecuaciones.

Describir el mundo con matemáticas intuitivas aproxima la descripción al indeterminismo y a la realidad cuántica, ofreciendo una perspectiva que, según Gisin, abrirá nuevas posibilidades a nuestro futuro.

Por último, permitiría comprender mejor la física cuántica y abandonar una visión del mundo en la que todo está escrito, para abrir nuestra mente a otras perspectivas, como lo aleatorio, el azar y la creatividad.

Leer más:

https://www.tendencias21.net/Un-nuevo-lenguaje-matematico-aproximaria-la-fisica-clasica-a-la-cuantica_a45638.html

El número pi conecta la física cuántica con las matemáticas

pi_noticia

Expertos de la Universidad de Rochester (Nueva York)  han descubierto que el número pi aparece en las fórmulas asociadas a la mecánica cuántica para el cálculo del estado energético de los átomos de hidrógeno. Los resultados se han publicado en la revista «Journal of Mathematical Physics»:

http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jmp/56/11/10.1063/1.4930800

Los orígenes de la investigación están en unas clases sobre física de partículas. Carl R. Hagen, uno de los físicos que predijo la existencia del bosón de Higg, pidió a sus alumnos que aplicaran el método variacional al átomo de hidrógeno.

Pero el átomo de hidrógeno es uno de los pocos sistemas cuánticos cuyos niveles de energía se pueden calcular con exactitud con otras técnicas, así que aplicar el método variacional serviría a los alumnos para ver los errores en su enfoque.

Hagen detectó una tendencia. El error del método variacional era de un 15% para el estado estable del hidrógeno, un 10% para el primer estado de excitación y así sucesivamente. El margen de error se iba reduciendo según aumentaba el estado de excitación del átomo.

Tamar Friedmann descubrió que, al aumentar la energía, el límite del método variacional se acercaba al modelo de hidrógeno propuesto por el físico danés Niels Bohr a principios del siglo XX. Este modelo representa las órbitas del electrón como círculos perfectos.

Leer más:

http://elpais.com/elpais/2015/11/10/ciencia/1447159566_647384.html

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