Apèndix capítol 6

Efecte del Zenó quàntic

En un grup d’investigació del NIST (National Institute of Standards and Technology, de Colorado) es va dur a terme un experiment en el qual es va posar a prova l’efecte del Zenó quàntic.

Van seleccionar uns ions^[1] i els van posar en un estat d’energia determinat. Els ions tenen alguns estats d’energia permesos; per fer un símil, són com un podi dels Jocs Olímpics que només tingués dos esglaons. La primera posició serà la de màxima energia i la segona, la de mínima energia.

Perquè l’ió pugui pujar al podi o baixar-ne ha d’absorbir o emetre llum (fotons).

El que van fer en aquest experiment va ser exposar uns milers de ions a una font de llum —en aquest cas concret eren microones—. 256 mil·lisegons després van realitzar l’observació i tots els ions s’havien col·locat en la primera posició del podi.

En iniciar l’experiment, la probabilitat de trobar els ions en la segona posició era d’un 100%, i en acabar els 256 mil·lisegons el que obtenien era una probabilitat del 100% de trobar-los en la primera posició. Entremig només podem imaginar que la probabilitat anava minvant en la segona posició i augmentant en la primera.

El que va fer el grup d’investigació del NIST va ser observar la transició als 128 mil·lisegons, i una altra vegada als 256 mil·lisegons (quan se suposava que ja havien pujat tots a la primera posició del podi). Però el que van trobar en aquest darrer mesurament va ser que només el 50% dels ions havia aconseguit fer la transició a la primera posició.

Què podia haver frenat la resta d’ions a pujar al primer lloc? L’efecte Zenó quàntic ho explicava: en fer el mesurament a la meitat del procés, molts dels ions es trobaven de camí cap al primer esglaó del podi. En ser observats es van haver de definir (recordeu l’experiment de la doble ranura, bé a l’esquerra o bé a la dreta), i com que estaven més a prop a la segona posició, s’hi van localitzar. D’aquesta manera, després d’aquest primer mesurament, la transició havia de tornar a començar de nou. En mesurar per segona vegada els ions (després de 258 mil·lisegons), només un 50% havien aconseguit pujar a la primera posició.

Emocionats, els científics van repetir l’experiment amb més mesuraments intermedis, i van aconseguir, d’acord amb les prediccions teòriques de l’efecte Zenó quàntic, que cada vegada menys ions finalitzessin la transició cap a la primera posició del podi.

La conclusió a la qual van arribar era prometedora. Es pot congelar el canvi d’un sistema quàntic (i mantenir-lo en l’estat desitjat) simplement mesurant-lo moltes vegades.

BIBLIOGRAFIA

Capra, F., El tao de la física, Editorial Sirio.

Krishnamurti, J., Bohm, D., Verdad y realidad, Editorial Kairós.

Orzel, Chad, Conversaciones de física con mi perro, Planeta.

Wilber, Ken, Cuestiones cuánticas, Editorial Kairós.