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CIENCIA

¡Teletranspórtanos, Scotty!

Tal vez la más maravillosa creación de la ciencia ficción es el teletransporte. En el año 2264, la tripulación del Enterprise podía desplazarse desde la nave hasta la superficie de un planeta con sólo pedírselo al ingeniero jefe, Montgomery Scott: "Transpórtanos, Scotty". Gene Roddenberry, dirtector de Star Trek, introdujo el teletransporte en la mítica serie para abaratar costes, ya que el desplazamiento en naves de los protagonistas suponía una fuerte inversión en efectos especiales.

Tal vez la más maravillosa creación de la ciencia ficción es el teletransporte. En el año 2264, la tripulación del Enterprise podía desplazarse desde la nave hasta la superficie de un planeta con sólo pedírselo al ingeniero jefe, Montgomery Scott: "Transpórtanos, Scotty". Gene Roddenberry, dirtector de Star Trek, introdujo el teletransporte en la mítica serie para abaratar costes, ya que el desplazamiento en naves de los protagonistas suponía una fuerte inversión en efectos especiales.
Montgomery Scott.
Su plan de ahorro puso de moda esta modalidad de desplazamiento, un recurso que durante años ha sido empleado por los directores de películas de ciencia ficción. Hoy, el teletransporte empieza a ser una realidad, al menos en el mundo cuántico, esto es, en el ultramicroscópico.
 
Hace un par de años un par de equipos internacionales anunció a la prensa un experimento que puso a hervir las mentes más imaginativas. Por primera vez, la ciencia había logrado teletransportar las propiedades de una partícula a otra sin utilizar ningún vínculo físico. Como por arte de magia. Claro, que el ensayo realizado por el profesor Rainer Blatt, de la Universidad de Innsbruck (Austria), y sus colegas del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (Boulder, Colorado) está a años luz de lo que la mayoría de la gente conoce como teletransporte, esto es, viajar de Madrid a Nueva York en un abrir y cerrar de ojos.
 
Cuando los físicos hablan de teletransporte se refieren a la transferencia de estados cuánticos entre átomos que son propiedades físicas, como el movimiento, la energía y el campo magnético del átomo. En términos sencillos, el logro del equipo de Blatt no fue otro que hacer una copia exacta de un fotón, la partícula constituyente de la luz. O lo que es lo mismo, transmitir todas las características del estado cuántico del fotón y formar otro fotón en el mismo estado cuántico; es decir, un clon, una copia exacta.
 
Hasta entonces la habilidad de transferir propiedades físicas de una partícula a otra sin ninguna conexión física únicamente se había podido materializar con rayos láser. En efecto, en 2002 científicos de la Universidad Nacional de Australia consiguieron desintegrar un rayo láser y hacerlo aparecer, casi instantáneamente, un metro más lejos del lugar de origen.
 
Esta semana la ciencia ha dado otro pequeño paso, pero importante, hacia la teletransportación. Un equipo de físicos daneses ha conseguido "transferir" información de la luz a la materia, un cruce que hasta ahora era impensable. "Constituye un gran avance, ya que es la primera vez que en la teletransportación se involucran la luz y la materia, dos objetos diferentes. Uno es el que transporta la información; el otro, el medio donde se almacena", ha declarado el profesor Eugene Polzik, que ha dirigido el ensayo en el Instituto Niels Bohr, de la Universidad de Copenhague.
 
Al comparar sus resultados con los que obtuvo anteriormente Blatt, remarca las diferencias: en el experimento de hace dos años se consiguió la teletransportación entre dos átomos y la distancia de una fracción milimétrica, mientras que mediante su método es factible el teletransporte a grandes distancias, porque implica a la luz como mensajera del enlace o "enredo".
 
Al nivel de las partículas subatómicas, como los fotones, los neutrones y los protones, los físicos cuánticos se han encontrado con que éstas pueden relacionarse entre sí mediante lo que han venido a llamar "estados enlazados". Algunos prefieren denominarlo "enredo cuántico", un enigmático concepto que consiste en enlazar dos o más partículas sin que haya contacto físico entre ellas. Esta conexión fue definida por Einstein como un movimiento fantasmal a distancia. De este modo, se establece una comunicación instantánea entre la pareja de partículas enlazadas, y si una de ellas alcanza un determinado estado (posición, velocidad, tipo de giro), su gemela lo adopta al instante.
 
Lo curioso del caso es que la distancia no cuenta, pues pueden estar rozándose o separadas por millones de kilómetros. Es como si entre ellas existiera un hilo invisible que las mantuviese informadas. Para entenderlo, imagínese que la partícula es un dado y que éste, que lo tiene en sus manos, está enlazado con otro que posee un astronauta en la Luna. Pues bien, en cada tiro daría el mismo resultado en el dado terrestre y en el lunar. Y este resultado mágico se mantendría aunque el astronauta estuviera a años luz. Fascinante.
 
Estos experimentos de teletransporte a nivel microscópico son interesantes y tremendamente llamativos, pero ¿pueden aplicarse a escala macroscópica? ¿Es posible teletransportar una canica, un cenicero o un humano? De momento, no. ¿Y por qué? Es una cuestión de escalas.
 
En una escala media, que es en la que normalmente nos movemos los seres vivos y lo que vemos como una realidad tangible, los movimientos se rigen por las leyes de la física clásica, que fueron formuladas por Newton. En una escala mayor, que incluiría los planetas, las estrellas, los sistemas solares o las galaxias, los movimientos de estos objetos se rigen por otras leyes bien distintas, que no son otras que las de la física relativista de Einstein.
 
Albert Einstein.En ella se manejan conceptos a veces ininteligibles para la mayoría de los mortales: la curvatura espacio-tiempo, la velocidad de la luz, la relación entre energía y materia según la archiconocida ecuación e = mc2… A ella le debemos el descubrimiento de los agujeros negros y de la materia exótica con energía negativa, y la posibilidad teórica de que existan agujeros de gusano, universos paralelos y multidimensinales…
 
En el lado opuesto a esta escala está el mundo de lo ultramiscroscópico, que aparece habitado por las partículas subatómicas y los átomos. Aquí los movimientos están regidos por las leyes de la física cuántica, unas normas locales que muy pocas veces se manifiestan en nuestra escala media. En este Lilliput físico ocurren unos fenómenos bastante interesantes y desafiantes, cuya interpretación cae más de lado de la filosofía que de la física. Por ejemplo, uno de los fenómenos que predice la también llamada mecánica cuántica es el principio de incertidumbre. Éste viene a decir que en el mundo cuántico no se puede asegurar nada con certeza: sólo es posible definir la probabilidad de que ocurra un determinado acontecimiento cuántico, pero jamás podremos estar seguros de que ocurra.
 
No menos desconcertante es la dualidad onda-partícula, que viene a decir que las partículas subatómicas se comportan unas veces como partículas y otras como ondas. La luz, por ejemplo, se comporta como una onda radiante, pero también como una partícula, pues nos llega en forma de diminutos paquetes energéticos que se conocen como fotones o cuantos de luz.
 
Un tercer fenómeno de la física cuántica son las fluctuaciones del vacío, perturbaciones imperceptibles que acontecen en un campo electromagnético o gravitatorio a raíz de las tensiones que surgen en pequeños puntos del espacio como consecuencia de pequeños hurtos de energía en regiones adyacentes. En este tira y afloja energético aparecen partículas virtuales que se destruyen a una velocidad tan elevada que es imposible capturarlas. Estas fluctuaciones son más intensas cuanto más nos adentramos en el mundo de lo subatómico, hasta el extremo de que los científicos consideran que el espacio que conocemos hierve a borbotones, lo que da origen una espuma cuántica.
 
Estas insólitas propiedades del mundo subatómico y atómico hacen posible el teletransporte a esta escala, como demuestra el experimento realizado por los físicos daneses. A escala macroscópica la situación se complica, ya que entran en acción otras leyes físicas. Aun así, los científicos creen que hay posibilidades de construir una máquina de viajar como la del profesor Scotty. Una de las propuesta es recurrir a los agujeros de gusano, que de momento sólo existen como ecuaciones matemáticas.
 
Se trata de una suerte de túneles espaciotemporales que conectan puntos del Universo que pueden estar separados entre sí millones y millones de kilómetros. El objeto o persona a teletransportar entraría al agujero de gusano por un agujero negro, cuya existencia está constatada, y saldría por un agujero blanco, que nunca nadie ha visto. Además, este sistema de transporte consumiría ingentes cantidades de energía antigravitacional negativa, esto es, materia exótica, pero desafortunadamente la materia negativa nunca se ha visto en la naturaleza (caería hacia arriba en lugar de hacia abajo). Ninguna materia negativa ha caído en la Tierra, que sepamos, y sin ella el objeto teletransportado se aniquilaría.
 
Algunos expertos proponen utilizar los agujeros de gusano para transmitir información del objeto que se quiere transportar y, en el lugar de destino, utilizarla para reconstruirlo. Más complejo sería teletransportarse como en Star Trek, donde el propio objeto material a transportar se convierte en la energía que lleva las instrucciones para fabricarlo de nuevo en el punto de destino. ¿Fantasía? De momento, sí.
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