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Parte I, ?que es el caos cuantico? (existe tal cosa?)

Desde hace ya 10 agnos Thomas Dittrich lleva trabajando en la Universidad Nacional de Colombia. Ha sido un proceso complejo porque lo que se intenta estudiar es complejo en si mismo, se trata del caos cuantico. Las ideas en ciencia surgen mediante un proceso evolutivo, las que son mejores para describir los fenomenos se mantienen y las que no son tan buenas tienen que cambiar, o tal vez ser reemplazadas totalmente. Pero en la fisica teorica sucede que tenemos dos Muy Buenas teorias para describir el mundo, llamemoslas mecanica clasica (newton-einstein) y mecanica cuantica.

La mecanica clasica es "determinista". Por poner un ejemplo, si usted quiere saber hacia donde va a ir una bola de billar despues de que choque con el taco, un fisico puede determinarlo usando la mecanica clasica. Aun si la cosa se complica y usted, avezado en el juego del billar quiere saber como interactuan dos bolas de billar, una de ellas en movimiento, rotando, deslizandose y la otra quieta. Eso quiere decir determinismo.

La mecanica cuantica tambien es determinista. Pero es determinista de una manera distinta. Un buen fisico con su laboratorio puede tener un solo atomo aislado del mundo exterior, en una region determinada del espacio. Pero a diferencia de la bola de billar si se intenta localizar "demasiado" el atomo se pierde un poco el conocimiento sobre su velocidad. Ademas si se quiere mover este atomo es mejor tratarlo como si fuese una onda y no una particula. Es tambien un poco complejo pero es determinista. Y se hacen predicciones con muy buena exactitud.

Ahora bien, en mecanica clasica existe una rama denominada caos. Volviendo al ejemplo de las bolas de billar, los que realmente son buenos en billar prefieren "tres bandas", que involucra tres bolas, comunmente dos blancas y una roja, al pool en el que hay muchas mas. La razon es que en pool hay menos estrategia porque hay menos capacidad de prediccion. Una de las caracteristicas del caos clasico es que trayectorias con condiciones iniciales similares en un tiempo finito y un espacio acotado divergen. Volviendo al ejemplo del billar, suponga que un jugador de billar regular intenta repetir una jugada que acaba de hacer (poniendo todas las bolas "como estaban"), lo mas probable es que no consiga repetirlo.

Uno de los objetivos del grupo del profesor Dittrich es investigar el caos cuantico (que no es realmente lo que acabo de describir, pero se le parece). Es un campo de la fisica relativamente reciente. La publicacion en Physical Review Letters habla sobre una herramienta general en el estudio del caos cuantico. Me siento orgulloso de haber trabajado en este gupo, aunque no haya aportado a este proyecto especifico.

Referencia: Articulo de "el tiempo".