Einstein

iEinstein contra la mec´ nica cu´ ntica a a . . . el azar, la ignorancia y nuestra ignorancia sobre el azar. . .
Juan Pablo Paz1
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Departamento de F´sica “Juan Jos´ Giambiagi”, FCEyN, UBA, ı e Pabell´ n 1 Ciudad Universitaria, 1428 Buenos Aires, Argentina. o (Dated: 5th May 2006)

Einstein nunca pudo reconciliarse con la mec´ nica cu´ ntica que es a la vez la teor´a f´sica mas exitosa y aa ı ı mas anti–intuitiva de la historia. La cr´tica mas aguda contra esta teor´a fue presentada por Einstein en 1935 ı ı en un c´ lebre trabajo publicado junto con sus colaboradores Podolsky y Rosen (EPR). El cuestionamiento de e EPR no di´ lugar al derrumbe de la mec´ nica cu´ ntica sino que permiti´ exhibir con toda crudeza las extra˜ as o a a o n propiedades de esta teor´a. Los avances de laf´sica de fines del siglo XX demostraron que las ideas de EPR ı ı sobre la incompletitud de la mec´ nica cu´ ntica eran incorrectas. En este trabajo resumimos los ingredientes a a principales de la mec´ nica cu´ ntica y exponemos los cuestionamientos de Einstein hacia ella. Nos concentramos a a en el an´ lisis de la paradoja de EPR y en la forma en la que puede verificarse la validez de la mec´ nicacu´ ntica a a a a trav´ s de la detecci´ n de violaciones a las desigualdades de Bell. Finalmente, resumimos algunos avances e o recientes que apuntan a usar las propiedades mas extra˜ as de la f´sica cu´ ntica para desarrollar tecnolog´as que n ı a ı o podr´an modificar la transmici´ n y el procesemiento de la informaci´ n en el siglo XXI. ı o ´ INTRODUCCION

I.

Albert Einstein fue, sin duda,uno de los mas grandes cient´ficos de la historia. Sus ideas revolucionaron el penı samiento humano mostrando que, por ejemplo, conceptos tan b´ sicos como el tama˜ o de los objetos y la duraci´ n de los ina n o tervalos de tiempo no tienen un caracter absoluto. Por el contrario, dependen del observador. La Teor´a de la Relatividad ı nos oblig´ a repensar conceptos b´ sicos que est´ n anclados o a aen nuestro sentido com´ n, ese conjunto de ideas que considu eramos como obvias y que se forjan en nuestras experiencias cotidianas. Hoy, a mas de cien a˜ os del nacimiento de la Reln atividad hay miles de cient´ficos que la comprenden y aplican ı a la perfecci´ n. Mas a´ n, a lo largo de estos cien a˜ os ha sido o u n posible reconciliar algunas de sus ideas mas extra˜ as con nuen stro sentidocom´ n. Para ello muchas veces solemos apelar u a met´ foras: La vida en un espacio curvo puede imaginarse a pensando en lo que le ocurrir´a a un ser plano condenado a ı existir sobre la superficie de una esfera; la materia curva el espacio–tiempo de manera an´ loga a como una cama el´ stica a a se deforma al apoyar sobre ella un objeto masivo, etc. Estas analog´as tienen sus defectos y no siempreresultan precisas, ı pero al menos es posible imaginarlas. 1 La teor´a de la relatividad se desarroll´ en sus comienzos ı o como una empresa familiar: Einstein la concibi´ trabajando o en soledad. Es bien conocida la an´ cdota que cuenta que cerca e de 1920 Sir Arthur Eddington fue reporteado por un periodista que le mencion´ el rumor que por ese entonces afirmaba que o en el mundo solamente hab´a trespersonas que comprend´an ı ı la teor´a de la relatividad. Eddington (bromeando?) pregunt´ : ı o “Y qui´ n es el tercero?” Por esos a˜ os hab´a otra rama de la e n ı

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La influencia de Einstein en el pensamiento cient´fico moderno se pone en ı evidencia mencionando algunas frases llamativas que no tendr´an sentido ı sin su contribuci´ n: “el tiempo se dilata”, “las longitudes se contraen”, o“vivimos en un espacio–tiempo curvo”, “la luz modifica su trayectoria al pasar cerca del sol”, etc.

f´sica en pleno desarrollo: la f´sica cu´ ntica. Contrariamente ı ı a a lo que suced´a con la relatividad, eran decenas los f´sicos ı ı que trabajaban activamente en su desarrollo. La mec´ nica a cu´ ntica fue una creaci´ n colectiva que surgi´ luego de un a o o esfuerzo material e intelectual...