Divulgación Einstein y la cuántica

[AlexFeynman]

Buenas a todos.

Es bien sabido que Einstein y la cuántica no se llevaban bien, aunque el fue de los primeros en aceptar la constante de Plank(eso tengo entendido de haber visto la serie "Genius"). Siempre estuvo planteando desafíos a la cuántica porque no concebía la idea de que no fuese determinista y se basara en las probabilidades. Mi pregunta es si al final de su vida, mientras intentaba crear una teoría que explicase los fenómenos cuánticos y la relatividad, se convenció de que todos los fenómenos relacionados al mundo subatómico no iban a ser explicados por leyes deterministas. Y una segunda es si la teoría de cuerdas es determinista o no, puesto que la relatividad general lo es y la cuántica no.

Un saludo.

[Weip]

Re: Einstein y la cuántica

Hola AlexFeynman. Yo de historia de la Física sé entre poco y nada pero intentaré responder tu duda aunque sea con poco rigor histórico.

Mi pregunta es si al final de su vida, mientras intentaba crear una teoría que explicase los fenómenos cuánticos y la relatividad, se convenció de que todos los fenómenos relacionados al mundo subatómico no iban a ser explicados por leyes deterministas.

En la etapa final de su vida Einstein aceptaba la cuántica pero tenía problemas con su interpretación, por ello creía en las variables ocultas. Él pensaba que la cuántica era una teoría que, de alguna forma, podía ser derivada de alguna extensión de la Relatividad General. Es por eso que se dedicó a intentar unificar la gravedad con el electromagnetimo. Creía que al conseguirlo obtendría también la Mecánica Cuántica como una consecuencia de esa teoría, que supuestamente tendría bases clásicas. Al final acabó fallando en el intento por varios motivos. Quizás el más grave es que dejó los principios físicos a parte y se dedicó a una búsqueda abstracta de esa teoría unificada. Otra es que tampoco tenía las herramientas matemáticas para hacerlo. También obvió muchos descubrimientos relevantes de aquellos años. De hecho él no creía que la QFT fuese el camino correcto aunque quizás en este punto coincidía con muchos otros físicos pues en aquél entonces la QFT tenía muchos problemas y no estaba acabada.

Y una segunda es si la teoría de cuerdas es determinista o no, puesto que la relatividad general lo es y la cuántica no.

La verdad es que se podría debatir el uso de la palabra determinista en esta frase y en otras de la anterior cita pero por no desviarme del tema diré que la cuántica aplica también a la teoría de cuerdas con lo que la respuesta a tu pregunta es que no. Déjame decir también que la teoría de cuerdas no creo que deba ser vista como una fusión literal entre la Relatividad General y la Mecánica Cuántica como a veces se hace en divulgación. De hecho no deja de ser una extensión de la QFT, o un grupo concreto de QFTs dependiendo del punto de vista que se adopte, y las interacciones se estudian de forma perturbativa, análogamente a cuando ves diagramas de Feynman para calcular probabilidades en las interacciones entre partículas elementales.

Espero haberte ayudado.

[AlexFeynman]

Re: Einstein y la cuántica

Gracias por la respuesta Weip. ¿Entonces en la teoría de cuerdas también hay un campo asociado a la gravedad?

[Weip]

Re: Einstein y la cuántica

Sí, ese campo es el tensor métrico $g_{\mu \nu}$. A la práctica lo que se suele hacer es considerar pequeñas fluctuaciones de la métrica alrededor del espaciotiempo plano de la forma $g_{\mu\nu}=\eta_{\mu\nu}+h_{\mu\nu}$ y entonces se asocian los gravitones al campo dinámico $h_{\mu\nu}$. Quizás esto es demasiado técnico teniendo en cuenta que el hilo es de divulgación así que por aclarar las cosas diré que $g_{\mu \nu}$ puede ser pensado como una versión del producto escalar de toda la vida para espaciotiempos curvados y es el objeto que contiene toda la información geométrica del espaciotiempo. Con él se pueden calcular distancias, ángulos y lo que haga falta mediante fórmulas parecidas a las del cálculo de distancias y del ángulo entre dos vectores que hacen uso del producto escalar que debes haber visto en clase.