La ecuación de Schrödinger explica también el comportamiento de ciertas estructuras cósmicas

La ecuación de Schrödinger resulta notablemente útil para describir la evolución a largo plazo de ciertas estructuras astronómicas. /Caltech

El del gato de Schrödinger es un experimento clásico de la mecánica cuántica ideado por Erwin Schrödinger en 1935, que propone que, si encierras (hipotéticamente) a un gato en una caja con explosivos que tienen el 50% de probabilidades de detonar, hasta que abras la caj, el animal se encuentra en dos estados simultáneamente: muerto y vivo. Ahora, parece que esta ecuación, que es el fundamento de la mecánica cuántica, resulta notablemente útil también para describir la evolución a largo plazo de ciertas estructuras astronómicas, según un nuevo estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

En concreto, dicha ecuación permite comprender la propagación de las ondas a través de un disco astrofísico. Los cuerpos astronómicos masivos suelen estar rodeados por grupos de objetos más pequeños que giran alrededor de ellos, como los planetas alrededor del sol. Por ejemplo, los agujeros negros supermasivos están rodeados por enjambres de estrellas, que a su vez están orbitados por enormes cantidades de rocas, hielo y otros desechos espaciales. Debido a las fuerzas gravitacionales, estos enormes volúmenes de material se convierten en discos planos y redondos, formados por innumerables partículas individuales que orbitan en masa.

Estos discos no suelen retener formas circulares simples a lo largo de sus vidas. En cambio, a lo largo de millones de años, evolucionan lentamente para exhibir distorsiones a gran escala, doblándose como ondas en un estanque. La manera en la que emergen y se propagan estas deformaciones ha desconcertado a los astrónomos, y ni las simulaciones de ordenador han logrado ofrecer una respuesta definitiva.

Mientras enseñaba un curso en el Instituto de Tecnología de California (Caltech, EE.UU.) sobre física planetaria, Konstantin Batygin, el teórico que propuso la existencia del Planeta Nueve, recurrió a un esquema de aproximación llamado Teoría de la perturbación para formular una representación matemática simple de la evolución del disco. Según estas ecuaciones, las partículas individuales se unen matemáticamente en cada trayectoria orbital particular. De esta forma, un disco se puede modelar como una serie de cables concéntricos que intercambian lentamente el momento angular orbital entre sí.

La ecuación de Schrödinger describe el comportamiento no intuitivo de los sistemas a escalas atómicas y subatómicas. Una de estas conductas no intuitivas es que las partículas subatómicas en realidad se comportan más como ondas que como partículas discretas, un fenómeno llamado dualidad onda-partícula. El trabajo de Batygin sugiere que las deformaciones a gran escala en discos astrofísicos se comportan de manera similar a las partículas, y la propagación de éstas dentro del material del disco puede describirse mediante las mismas matemáticas utilizadas para describir el comportamiento de una sola partícula cuántica si rebotaba entre los bordes interno y externo del disco.

La Ecuación de Schrödinger está bien estudiada, y, según los científicos, encontrar que una ecuación por excelencia es capaz de describir la evolución a largo plazo de los discos astrofísicos debería ser útil para los científicos que modelan tales fenómenos a gran escala.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, tecnología que suma


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