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domingo, 8 de abril de 2018

El efecto Zenón cuántico

Ya sabemos que Aquiles tenía un problema a la hora de alcanzar a una tortuga en una carrera. Pero además de eso tenía problemas para disparar flechas.
Esta nueva paradoja de Zenón con la flecha podemos resumirla así:
Todo lo que ocupa un espacio exactamente igual a su tamaño en un instante de tiempo está en reposo. Por lo tanto en cada instante de tiempo la flecha está en reposo y no puede escapar del espacio que ella ocupa. De ahí podemos concluir que la flecha no se mueve.
El truco aquí está en considerar que el tiempo está, en cierto sentido, compuesto por instantes puntuales y discretos en los que la flecha no se mueve y por tanto el movimiento no se produce. La flecha está congelada.
Pero esta es otra historia.
En un grupo de investigación del NIST (National Institute of Standards and Technology, de Colorado) se realizó un experimento donde se puso a prueba el llamado efecto Zenón cuántico.
Seleccionaron unos iones 30 y los pusieron en un estado de energía determinado. Los iones tienen algunos estados de energía permitidos; para hacer un símil, es como un podio de las olimpiadas que constara sólo de dos escalones. La primera posición será la de máxima energía y la segunda, la de mínima energía.
Para que el ion pueda subir o bajar en el podio tiene que absorber o emitir luz (fotones).
Lo que hicieron en este experimento fue exponer a unos miles de iones a una fuente de luz —en este caso particular, eran microondas—. Al cabo de 256 milisegundos realizaron la observación y todos los iones se habían colocado en la primera posición del podio.
Al iniciar el experimento la probabilidad de encontrar los iones en la segunda posición era de un 100% y al finalizar los 256 milisegundos lo que obtenían era una probabilidad del 100% de encontrarlos en la primera posición. Entremedio simplemente podemos imaginar que la probabilidad iba disminuyendo en la segunda posición y aumentando en la primera.
Lo que hizo el grupo de investigación del NIST fue observar la transición a los 128 milisegundos, y de nuevo a los 256 milisegundos (cuando se suponía que ya habían subido todos a la primera posición del podio). Sin embargo, lo que encontraron en esta última medición fue que sólo el 50% de los iones habían conseguido realizar la transición a la primera posición.
¿Qué podía haber frenado al resto de los iones a subir al primer puesto?
https://es.pinterest.com/pin/419538521508046530/
El efecto Zenón cuántico lo explicaba: al hacer la medición a la mitad del proceso, muchos de los iones se encontraban camino del primer escalón del podio. Al ser observados se tuvieron que definir (como en el experimento de la doble ranura: o bien izquierda, o bien derecha) y puesto que estaban más cercanos a la segunda posición, se localizaban en ella. De ese modo, después de esta primera medición, la transición tenía que volver a empezar. Al medir por segunda vez los iones —después de los 258 milisegundos— sólo un 50% habían logrado subir a la primera posición.
Emocionados, los científicos repitieron el experimento con más mediciones entremedio consiguiendo, acorde con las predicciones teóricas del efecto Zenón cuántico, que cada vez menos iones finalizasen la transición a la primera posición del podio.

La conclusión a la que llegaron era prometedora. Se puede «congelar» el cambio de un sistema cuántico —y mantenerlo en el estado deseado— simplemente midiéndolo muchas veces.
Pero la física cuántica nos sorprende aún más cuando se descubre que en la mayoría de las ocasiones en las que uno mide repetidamente sobre un sistema cuántico en lugar de frenar su evolución, la acelera. A esto se le denomina efecto anti-Zenón cuántico.

domingo, 15 de enero de 2017

El efecto Mateo (y Matilda)

El efecto Mateo es una teoría formalmente postulada por Merton que se inscribe dentro de la categoría de teorías de alcance intermedio. El efecto Mateo ―así denominado por una cita en el evangelio de Mateo que refleja la esencia de la teoría*― refiere a un proceso de ventaja acumulativa, que hace al rico más rico y al pobre más pobre. Al amplificar los procesos de acumulación de ventajas y desventajas, el efecto Mateo magnifica las desigualdades, por ejemplo en el marco de la reputación de los científicos y de la influencia de su trabajo. En el seno del sistema de recompensas del campo científico, las inequidades están parcialmente determinadas por las diferencias reales en la magnitud de las contribuciones de los académicos —lo que hace que el sistema parezca funcionar de manera justa y efectiva—, pero esas diferencias dependen primordialmente de juicios que los científicos se forman; estos juicios están configurados por su experiencia previa y por las características de los sistemas de estratificación y comunicación de la ciencia, ambos factores desvinculados del alcance y la calidad de las contribuciones de sus colegas.

Una demostración de lo anterior puede verse en los escritores famosos, que reciben los grandes premios literarios y que son los que han sido seleccionados y promocionados por los editores. Si miramos al mundo del cine nos encontramos con una serie de actores que siempre figuran como protagonistas frente a actores de reparto que rara vez llegarán a ser considerados como estrellas.

Pero para la historiadora de la ciencia Margaret Rossiter la cuestión no termina ahí. Las mujeres, defiende Rossiter, son más vulnerables al efecto Mateo. Margaret Rossiter bautizó esta variedad como ‘efecto Matilda’, en honor a Matilda J. Gage, sufragista neoyorkina de finales del siglo XIX que identificó y denunció la invisibilización de las mujeres y sus méritos en otros contextos (incluso en la propia Biblia). Rossiter ofrece una larga lista de ejemplos de científicas a las que el sistema de recompensas de la ciencia trató injustamente por su sexo. Las contribuciones de Lise Meitner al descubrimiento de la fisión nuclear o de Rosalind Franklin al de la estructura de doble hélice del ADN, por ejemplo, no fueron reconocidas en su momento, aunque sus colegas varones recibieron sendos premios Nobel por ellas.

Estudios recientes también alertan de que, incluso hoy, ser mujer resta inadvertidamente puntos del currículo científico. Investigadores de la Universidad de Yale mostraron en 2012 cómo los evaluadores (independientemente de su sexo) puntuaban más alto y estaban dispuestos a ofrecer un salario mejor a un potencial candidato a un puesto de laboratorio cuando creían que el currículo que juzgaban era el de un hombre que cuando creían que era de una mujer. En las mejores instituciones científicas del mundo, becas, puestos de trabajo e incluso el espacio en los laboratorios se distribuyen desigualmente entre personas con los mismos méritos y diferente sexo.

Es tan perverso el efecto Matilda (y a menudo tan invisible) que el propio Merton sucumbió al mismo, ya que su publicación sobre el efecto Mateo está basada en las entrevistas y materiales de Harriet Zuckerman. Años después, Merton se casaría con Zuckerman… y también reconocería que aquel artículo debería haberlo firmado en coautoría con ella.

Contrariamente al mito igualitario y democrático, en la carrera social suelen ganar los mejor situados en las posiciones de salida: formación, amistades, posibilidades, contactos... los ganadores del gordo siempre son los que tienen más papeletas. 

* Porque a cualquiera que tiene, se le dará, y tendrá más; pero al que no tiene, aun lo que tiene le será quitado. Mateo 13:12