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La mecánica cuántica 100 años después: una revolución incompleta

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Imagen conceptual que muestra el efecto Zeeman en verde sobre fondo negro

La teoría cuántica ayudó a explicar cómo los niveles de energía de un átomo se dividen en un campo magnético, un fenómeno conocido como efecto Zeeman.Crédito: Harsh Vardhan Diwanjan/Shutterstock

Es raro que una idea o teoría científica cambie fundamentalmente nuestra visión de la realidad. Uno de estos momentos revolucionarios se celebra en el año 2025, declarado por las Naciones Unidas Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas. Esto marca el centenario de la mecánica cuántica, que comenzó con una oleada de investigaciones hace 100 años. Así como sería imposible entender la biología moderna sin la teoría de la evolución de Charles Darwin, nuestra comprensión básica del mundo físico ahora tiene sus raíces en principios cuánticos. La física moderna es física cuántica.

Lo cuántico se refiere a la forma en que la materia absorbe o libera energía: en paquetes discretos o cuantos. Su uso en física proviene de la palabra alemana CantidadProviene de un término latino que significa “cuánto”. Alrededor de 1900, físicos como Max Planck y Albert Einstein comenzaron a describir, de manera ad hoc, por qué muchos fenómenos del mundo subatómico no podían explicarse utilizando la mecánica clásica desarrollada por Isaac Newton y otros unos dos siglos antes. Luego, en 1925, se utilizó la cuántica para describir los fundamentos de una forma completamente nueva de mecánica: la rama de la física que describe la relación entre las fuerzas y el movimiento de los cuerpos físicos.

Como describe el historiador de la ciencia Christian Camilleri en su artículo Un artículo sobre los sorprendentes acontecimientos de ese año. A continuación, el físico Werner Heisenberg viajó a la isla alemana de Heligoland en el Mar del Norte en el verano de 1925 en busca de alivio para una grave fiebre del heno. Poco después presentó a la revista Revista de Física Un artículo cuyo título se traduce como “Sobre la reinterpretación teórica cuantitativa de las relaciones cinéticas y mecánicas” (W. Heisenberg Z. Física 33879-893; 1925). Esto llevó a que Heisenberg y sus colaboradores más cercanos realizaran más estudios en los meses siguientes, así como a un trabajo con un enfoque alternativo de Erwin Schrödinger.

La revolución no comenzó cuando los físicos descartaron las leyes de la mecánica clásica, sino con su reinterpretación radical de conceptos clásicos como energía y momento. Sin embargo, requirió que sus iniciadores abandonaran ideas lógicas comunes; por ejemplo, la expectativa de que los objetos subatómicos, como las partículas, tuvieran una posición y un impulso bien definidos en un momento dado. En cambio, los físicos descubrieron que los fenómenos naturales tienen una naturaleza inherentemente desconocida. En otras palabras, la física clásica es sólo una representación aproximada de la realidad, y sólo se manifiesta a nivel macroscópico. Un siglo después, esta comprensión de la naturaleza del mundo material sigue siendo apasionante y seductora a partes iguales. mucho naturaleza Los lectores aprenderán sobre los dilemas filosóficos que plantean los gatos cuánticos que están vivos y muertos, y sobre la industria que… Creciendo en torno a la computación cuántica.

Otros aprenderán cómo las ideas cuánticas llevaron a los láseres que transmiten información a través de cables de Internet y a los transistores que proporcionan la potencia de procesamiento de los chips electrónicos. Pero las ideas cuánticas también moldean nuestra comprensión de la naturaleza, en todos los niveles, explicando por qué los objetos sólidos no colapsan y cómo las estrellas brillan y finalmente mueren.

año cuántico

Se están planificando eventos conmemorativos en todo el mundo durante los próximos 12 meses. incluye Ceremonia de apertura de las Naciones Unidas En la sede de la organización científica de las Naciones Unidas UNESCO en París en febrero; Eventos especiales en A Reunión de la Sociedad Americana de Física en Anaheim, California, en marzo; y un Taller de físicos en Heligoland En junio. La ambición colectiva de los organizadores es celebrar no sólo el centenario de la mecánica cuántica, sino también las ciencias y aplicaciones que han surgido de ella en el último siglo, y explorar cómo la física cuántica podría generar más cambios en el próximo siglo.

En mayo, Ghana, el país que originalmente propuso que las Naciones Unidas declararan 2025 como el Año de la Ciencia Cuántica, acogerá en Kumasi una conferencia internacional sobre el tema. En agosto, historiadores de la ciencia se reunirán para celebrar el siglo cuántico en Salvador de Bahía, Brasil.

Esta reunión será la culminación de una programa de investigación de 20 años El cual se propuso reconsiderar el desarrollo de la teoría cuántica. Uno de los principales objetivos de este trabajo es demostrar las contribuciones de un grupo de académicos, muchos de los cuales (especialmente mujeres) no han sido reconocidos en la historia de este campo, dice el historiador Michel Janssen de la Universidad de Minnesota en Minneapolis.

Estas “figuras ocultas” incluyen a Lucy Mensing, que era miembro del mismo grupo en el que Heisenberg ideó algunas de las primeras aplicaciones de su teoría de la mecánica cuántica, dice Daniela Monaldi, historiadora de la Universidad de York en Toronto, Canadá. Uno de los platos fuertes de este año será la publicación de un volumen de ensayos biográficos sobre 16 de ellos, Mujeres en la historia de la física cuántica.

Fotografía en blanco y negro de Otto Stern fumando un cigarro en su laboratorio.

Los físicos alemanes Otto Stern (en la foto) y Walter Gerlach demostraron el espín cuántico en el famoso experimento de Stern-Gerlach de 1922.Fuente: Archivo Visual AIP Emilio Segrè, Colección Segrè

A pesar de todo lo que la revolución cuántica ya ha traído, todavía tiene asuntos pendientes. En los años en que los investigadores estaban sentando las bases de la mecánica cuántica, también comenzaron a reconstruir otras ramas de la física, como el estudio del electromagnetismo y los estados de la materia, a partir de fundamentos cuánticos. También intentaron ampliar sus teorías para incluir objetos que se movían a una velocidad cercana a la de la luz, algo que la teoría cuántica original no hacía. Estos esfuerzos ampliaron enormemente el alcance de la ciencia cuántica y llevaron a los investigadores a desarrollar el Modelo Estándar de partículas y campos, un proceso que finalmente llegó a buen término en la década de 1970.

El modelo estándar ha tenido un éxito increíble y culminó en 2012 con el descubrimiento de su partícula fundamental, el bosón de Higgs. Pero estas extensiones se basan en una base teórica menos sólida que la mecánica cuántica y dejan muchos fenómenos sin explicación, como la naturaleza de la “materia oscura” que parece pesar mucho más que la materia convencional visible en el universo en general. Además, un fenómeno importante, la gravedad, todavía se resiste a ser cuantificado.

Otros problemas conceptuales de la física cuántica siguen abiertos. En particular, los investigadores están luchando por comprender exactamente qué sucede cuando los experimentos “combinan” las misteriosas probabilidades de los objetos cuánticos en una única medición precisa, un paso clave en la creación del mundo microscópico (y todavía implacablemente clásico) en el que vivimos. Se han desarrollado métodos para transformar estas peculiaridades de la realidad cuántica en tecnologías útiles. Las aplicaciones resultantes en informática, comunicaciones e instrumentos científicos innovadores de alta seguridad están todavía en sus primeras etapas.

La teoría cuántica sigue dando resultados Este año es una oportunidad para celebrar y educar al público en general sobre el papel que desempeña la física cuántica en sus vidas y para inspirar a las generaciones futuras, sean quienes sean y estén donde estén en el mundo, a contribuir a otro siglo cuántico. .

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Una adaptación desordenada e incompleta del musical de Broadway

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La novela Wicked: The Life and Times of the Wicked Witch of the West de Gregory Maguire se publicó por primera vez en 1995, en un momento en que Generation. Esta fue la época en la que Richard Linklater “Vagabundo” Bromeó sobre los Pitufos y cuando los “empleados” de Kevin Smith reflexionaron divertidamente sobre los detalles de la Estrella de la Muerte. En 1995, existía la sensación de que todos los medios de comunicación estaban llegando a su fin, y era fácil convertir en deporte derribar viejas historias.

De esta manera, Maguire escribió un cuento sobre cómo la Malvada Bruja del Oeste de L. “El maravilloso mago de Oz” de Frank Baum de 1900, también de la adaptación cinematográfica de Victor Fleming de 1939, era en realidad una bruja incomprendida que se vio obligada a hacerlo. El mal a través de la absurda versión compañera de colegio de Glinda y la versión totalitaria de la bruja. El libro fue un gran éxito, aprovechando una viva observación relacionada con la conmovedora segregación de la década de 1990.

El libro de Maguire eventualmente serviría como inspiración para “Wicked”, un musical de Broadway de 2003 que ganó tres premios Tony y amplió las carreras de las estrellas Idina Menzel y Kristin Chenoweth. El musical, a diferencia del libro, era bastante serio e incluía jingles grandilocuentes (“Popular”), así como sorprendentes quemadores de granero (“Defying Gravity”). En lugar de servir como una deconstrucción, el musical fue un intento serio de convertir a la malvada bruja, llamada Elphaba, en un personaje legítimamente comprensivo.

Y ahora, en 2024, tenemos la presentación más seria de Jon M. Chu de la versión musical de “Wicked”, presentada como una epopeya de 161 minutos que cubre sólo la primera mitad del espectáculo de Broadway. “Wicked: Part I” de Cho no sólo carece del brío oscuramente satírico de la novela de Maguire, sino que también carece de la cruda perspicacia musical de un espectáculo de Broadway. Más bien, es un desastre largo, ineficiente, abarrotado y blando. Y esto aún no ha terminado.

Las dos actrices principales no aportan mucha personalidad a Wicked

En la película de Cho, la futura bruja malvada Elphaba es una niña ilegítima nacida con piel verde y poderes telequinéticos similares a los de Carrie, poderes que usa cuando los niños locales se burlan de su color. Elphaba eventualmente crecerá y se convertirá en una joven dura y no muy interesante interpretada por Cynthia Erivo. Erivo es una excelente cantante y ciertamente podría lograr mayores números en el espectáculo con la confianza de un niño de Broadway, pero por lo demás su actuación es frustrantemente débil. Es como si tuviera miedo de mostrar cualquier maldad, ira, alegría o cualquier otra emoción real más allá de la frustración extrema y la ansiedad leve.

Lo mismo puede decirse de Ariana Grande (aparece acreditada en la película como Ariana Grande Butera por razones Puedes leer aquí), quien interpreta a Galinda (la futura Glinda). Elphaba conoce a Galinda en la Universidad de Shiz, que se presenta como una escuela similar a Hogwarts para brujas y magos (aunque es el Colegio de Todos Oz) donde es aceptada la hermana pequeña de Elphaba, Nessarose (Marissa Bode). Galinda se presenta como un personaje vulgar y superficial tipo chica del valle, más preocupada por la moda y la popularidad que por la habilidad o los logros. Grande, una estrella del pop de carrera, también puede tocar las notas altas, pero rara vez aporta algún tipo de expresión vibrante a su animada actuación en Beverly Hills.

Elphaba, sin saberlo, realiza telequinesis a la directora de la Universidad de Shiz. Madame Morrible (Michelle Yeoh)La joven bruja es aceptada inmediatamente, sin siquiera presentar una solicitud. Elphaba y Galinda se convierten en compañeras de cuarto, y uno podría esperar que las dos actrices entren en modo de odio cuando descubran su odio mutuo. La letra asegura al público que el odio se desarrolla, pero no veo nada de eso en los rostros de las actrices principales ni en sus actuaciones.

La trama de los villanos abruma

Sólo durante la interpretación de “Popular” Grande parece abrirse y aportar algo de energía real al papel. De lo contrario, ella y Erivo parecen abrumados por el material, teniendo que cantar en un escenario demasiado coreografiado. El único actor que se siente completamente cómodo cantando y bailando es Jonathan Bailey, quien interpreta a un estudiante tipo Príncipe Azul llamado Fierro. Entra en la película para cantar una canción llamada “Dancing Through Life” y, por unos momentos, “Wicked” parece un escaparate adecuado.

La trama de “Wicked” está en gran medida a medias. Elphaba descubre que la Universidad de Shiz está promulgando una política de intolerancia en la que todos los profesores inteligentes que hablan sobre animales son expulsados ​​simplemente porque no son humanos. El profesor de cabras Dr. Dillmond (Peter Dinklage) es particularmente consciente de la creciente política antianimal. Oz parece ser una tierra de prejuicios. Sin embargo, esta es una trama secundaria de una serie de arcos argumentales originales cansados ​​que parecen haber concluido en 2024. ¿En serio? ¿Otro villano comprensivo? ¿Otra explicación exagerada de cómo la famosa personalidad del pop recibió su ropa y accesorios? ¿No pueden los villanos ser malvados? ¿Aprendimos algo de? Ron Howard “Solo: Una historia de Star Wars”?

No, debemos aprender. Aprendemos cómo la bruja consiguió su sombrero. ¿Cómo consiguió su escoba? ¿Cómo aparecieron los monos voladores? Incluso, durante el clímax de la película, hay una decisión en pantalla de construir el camino de ladrillos amarillos. Elphaba sueña con conocer algún día al Mago de Oz (Jeff Goldblum). Más adelante en la película, los espectadores descubrirán que el mago y Madame Moribel tienen sus propios planes para Elphaba.

A veces, el villano se parece a Cómo el Grinch robó la Navidad de Ron Howard

Cho, director de películas de canto y danza tan excelentes como “In the Heights” y “Step Up 3-D”, debería saber cómo conseguir mejores interpretaciones expresivas de sus héroes, o cómo dar vida y luz a una fantasía. Broadway. muestra. En cambio, el director parece estancado por el abrumador valor de producción de la película. El Oz de “Wicked” es una mezcla de imágenes de fantasía de colores sucios y generalmente exageradas que existen en una matriz con los mundos “caprichosos” de “Alicia en el país de las maravillas” de Tim Burton. Paul King “Wonka” Lo que es aún más extraño es “Poor Things” de Yorgos Lanthimos. La película se siente como un país de las maravillas steampunk reinventado a través del comedor de tu abuela, lleno de una tienda de regalos de Disneyland. Cuanto más ornamentado y musical se vuelve “Wicked”, menos interesante es de ver. Después de 161 minutos, todo es un caos. El “villano” carece de verdadera fantasía.

Sin embargo, “Wicked” se parece más a otro feo libro infantil basado en un famoso villano verde: “Cómo el Grinch robó la Navidad” de Ron Howard. Esta película también tomó material fino y lo expandió hasta convertirlo en una larga experiencia cinematográfica que agotó la paciencia del público. Tanto en “El Grinch” como en “Wicked” hay testimonios visuales de la obra monumental que él mismo creó: uno puede imaginar artistas y diseñadores trabajadores encorvados sobre sus escritorios, diseñando ocho versiones de, digamos, un par de gafas de payaso, ambas de los cuales eventualmente los cansan -Deshazte de la basura visual de colores y dulces.

Lo peor de todo es la película. muuuucho. No se trata sólo de poca energía. Él está tirando. Se podría escuchar “Dark Side of the Moon” de Pink Floyd tres veces y media en los mismos 161 minutos. Y tal vez deberíamos hacerlo. Será una experiencia musical más constructiva.

/ Calificación de la película: 4 sobre 10

“Wicked” se estrena en cines el 22 de noviembre de 2024.



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