Tendencias 21. Ciencia, tecnología, sociedad y cultura




Un nuevo lenguaje matemático aproximaría la física clásica a la cuántica

Basado en la intuición, incorporaría el indeterminismo a la descripción del mundo


El afamado físico Nicolas Gisin propone cambiar el lenguaje matemático de la física por otro más intuitivo que incorpore el indeterminismo y aproxime la descripción del mundo cotidiano a la realidad cuántica.


Eduardo Martínez de la Fe
Eduardo Martínez de la Fe, es el Editor de Tendencias21. Saber más del autor



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

Ha sido galardonado con varios premios, entre ellos el Premio Descartes otorgado por la Comisión Europea en 2004, que fue concedido a su grupo de investigación por sus avances revolucionarios en el campo de la criptografía cuántica.

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 que las ecuaciones matemáticas sirven para describir ese mundo exacto y previsible que es el mundo que nos rodea. Por ejemplo, nos permite anticipar cuándo va a tener lugar el próximo eclipse solar.

Números reales e infinitos

Añade que para la descripción del mundo, los físicos se valen de las matemáticas clásicas utilizando números reales (naturales, enteros, racionales e irracionales).

“Los números reales se caracterizan por un número infinito de decimales que contienen una cantidad infinita de información”, explica Gisin en un comunicado.

Y destaca que esos números reales son más numerosos que los números que tienen un nombre propio (por ejemplo Pi o áureo) y que, además, están constituidos por una serie de decimales que es completamente aleatoria.

Aunque no forman parte de la vida ordinaria (nadie usa el número Pi para comprar el pan) los números reales son reconocidos por la matemática clásica y se utilizan en numerosas ecuaciones físicas.

Sin embargo, Gisin destaca la contradicción: si, como señala la física clásica, nuestro mundo es finito y previsible, ¿cómo puede ser descrito por números que son infinitos con una cantidad interminable de información?

Finito e infinito

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.

Según Gisin, el lenguaje matemático que incorpora los procedimientos inductivos, las analogías y las conjeturas plausibles, rechaza la existencia de lo infinito y es por ello más idóneo para describir el mundo físico.

Este lenguaje, además, representa los números, no con una infinidad de decimales, sino como un proceso aleatorio que se desarrolla a lo largo del tiempo. También tiene limitada la cantidad de decimales, y presenta así una cantidad concreta de informaciones.

Aleatoriedad

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.

En realidad, el mundo cotidiano es tan imprevisible como el cuántico, tal como señaló Ilya Prigogine en su emblemática obra “El fin de las certidumbres” (Taurus, 1997), en la que cuestionó el determinismo científico.

Por este motivo, este lenguaje matemático alternativo permitiría aproximar la física clásica a la física cuántica, integrando el indeterminismo en las ecuaciones, según Gisin.

Nicolas Gisin, profesor del Departamento de Física Aplicada de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y fundador de ID Quantique. Foto: UNIGE.
Nicolas Gisin, profesor del Departamento de Física Aplicada de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y fundador de ID Quantique. Foto: UNIGE.
Otras perspectivas

Es una propuesta de calado, porque describir el mundo con las matemáticas clásicas implica describirlo como determinista, cuando en realidad no lo es.

Sin embargo, 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.

Con un matiz no menos importante: el cambio de lenguaje no alteraría en nada los descubrimientos alcanzados hasta ahora.

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, concluye Gisin.

Un paso importante, tal vez, para acercar la perspectiva clásica y cuántica del mundo, el universo subatómico y el mundo cotidiano, tan diferentes uno del otro, pero tan intrincados que forman parte de una realidad que se resiste a ser reducida a términos matemáticos puros… si se demuestra la validez de la intuición para describirla mejor.

Referencia

Mathematical languages shape our understanding of time in physics. Nicolas Gisin. Nature Physics (2020). DOI:10.1038/s41567-019-0748-5
 
 


Miércoles, 8 de Enero 2020
Artículo leído 92270 veces



Nota



Comente este artículo

1.Publicado por Fernando el 08/01/2020 08:41
¡Muy interesante! A ver si poco a poco vamos acercando la cuántica y la clásica...

2.Publicado por MANUEL el 08/01/2020 19:28
EXCELENTE...
LA MATEMÁTICAS COMO LENGUAJE DE COMUNICACIÓN PARA EXPLICAR LOS FENÓMENOS FÍSICOS DEL UNIVERSO, y DE OTRAS CIENCIAS, SE HA REZAGADO EN RELACIÓN CON LA EXPLICACIÓN DE LOS NUEVOS DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS, NUEVOS FENÓMENOS; ASÍ COMO LOS IDIOMAS REQUIEREN ACTUALIZAR y EXTENDER SU VOCABULARIO y ESTRUCTURA SINTÁCTICA PARA COMUNICAR NUEVOS SUCESOS....

3.Publicado por Virgilio LM el 08/01/2020 23:23
Excelente artículo para salir de las superficialidades y una buena propuesta para refundar las bases del entendimiento de nuestra realidad. En realidad ya existe este fundamento y teorias-logicas varias: Lógica difusa, logica rugosa, matemática en intervalos, teoría de incertidumbre, etc. Sin embargo, siendo un poco crítico creo que muchos físicos (entre otros por ejemplo los teóricos-practicos sobre sistemas dinámicos y demás) necesitan nuevos derroteros y más específicamente herramientas analíticas más extensas para obtener nuevos descubrimientos-aplicaciones. Lo mismo está sucediendo en otras áreas como psicología, ciencias sociales, educación, etc.

4.Publicado por Bruno Rojas el 09/01/2020 00:04
La duda que llega es: cuando una proposición es indeterminada? Cuál sería el método matemático para llegar a esa conclusión?

5.Publicado por GRoberto DC. Bentancur el 09/01/2020 04:03
Con el reduccionismo estadistico, no podemos acceder a los dominios complejos, la intuicion producto del pensamiento inconsciente, cuyo fin es tratar de "Comprender" ocupa el 90% de nuestro cerebro y va a ser el "Futuro de la IA, inteligencia artificial".--

6.Publicado por Fiouck el 09/01/2020 04:16
Wow, no me entero del todo, pero es apasionante y el artículo está súper bien escrito...

7.Publicado por Estrella fugaz el 09/01/2020 16:49
El hecho de que se pueda describir un gol,,no añade su emoción ,el ímpetu que vivió el futbolista para ejecutarlo,no es solo una descripción con el final de un ángulo de tantos grados y una trayectoria lo que describirá sin olvidarse un milímetro de género fuera,¿a que no? .Esta combinación de lenguajes,el clásico y el intuitivo me pareció muy pero que muy acertado, y con notas más acertadas se tocará esta orquesta,y me dejo unas pinceladas de impresión para los intuitivos.

8.Publicado por Eric Hernández Acosta el 09/01/2020 16:58
Pienso que sería un gigantesco paso, el poder acercar la física clásica con la cuántica, creo que es algo que nos serviría para poder al fin llegar a una teoría del todo... algo que... se viene buscando hace muchos años y que sería muy valioso para toda la comunidad científica.

9.Publicado por Guillermo el 13/01/2020 14:47
Es una pena q un tema tan profundo, y bien sustentado con un paper de Nature, sea abordado por quien no ha desarrollado las habilidades científicas q amerita la ocasión: está lleno de imprecisiones, malas interpretaciones y errores profundos, q obviamente no cometería alguien experto y expresamente encomendado para el cometido. La culpa no es de quien valiente pero imprudentemente firma el artículo, sino de la editorial q transó la calidad de la publicación y la divulgación científica.

10.Publicado por Felipe Gonzalez A el 13/01/2020 23:31
Hola:
Esto es filosofía, simple Filosofía...
Si quieren saber Física, estudien en la Facultad de Física, y así estaran en condiciones de comprender los fenómenos que ocurren...

11.Publicado por Saraí González el 14/01/2020 02:42
Muy buen artíuclo, con una redacción bastante digerible.

Nuevo comentario:
Twitter

Los comentarios tienen la finalidad de difundir las opiniones que le merecen a nuestros lectores los contenidos que publicamos. Sin embargo, no está permitido verter comentarios contrarios a las leyes españolas o internacionales, así como tampoco insultos y descalificaciones de otras opiniones. Tendencias21 se reserva el derecho a eliminar los comentarios que considere no se ajustan al tema de cada artículo o que no respeten las normas de uso. Los comentarios a los artículos publicados son responsabilidad exclusiva de sus autores. Tendencias21 no asume ninguna responsabilidad sobre ellos. Los comentarios no se publican inmediatamente, sino que son editados por nuestra Redacción. Tendencias21 podrá hacer uso de los comentarios vertidos por sus lectores para ampliar debates en otros foros de discusión y otras publicaciones.

Otros artículos de esta misma sección
< >

Jueves, 23 de Enero 2020 - 11:00 La memoria puede recuperarse con nuevas neuronas

Jueves, 23 de Enero 2020 - 08:00 Descubren el sistema cerebral que anticipa el futuro



¡Participa en el diseño del futuro!