Las siguientes son metáforas sobre la teoría de cuerdas y los fotones. Las metáforas se utilizan a menudo para ilustrar conceptos matemáticos. Sin embargo, no todas las metáforas tienen el mismo significado.
Ray, el explicador entusiasta:
Entendamos esto.
Las siguientes metáforas presentan ilustraciones imaginativas, en lugar de modelos precisos, del funcionamiento de los fotones, el efecto túnel o las dimensiones extra. Combinan características de la mecánica cuántica con elementos especulativos de la teoría de cuerdas y no reflejan el conocimiento científico actual.
Imaginando fotones
Tras intentar encontrar un modelo visual de un fotón puntual o lineal que exhiba efecto túnel cuántico —y fracasar en el intento—, diré que el fotón, en su estado natural, es como una entidad ondulada (girando), básicamente un espagueti cósmico. No del tipo blando, como para comer. En cambio, es... al dente ¡Una especie de serpiente que serpentea por el espacio 4D con cabeza y cola como anguilas espaciales hiperactivas! Metafóricamente hablando, claro.
El cuerpo fotónico ondulante se extiende a las dimensiones 3 y 4. Este modelo explica el aspecto puntual de la partícula (la cabeza) y el aspecto ondulatorio (los garabatos) de la dualidad fotónica.
Kurt, el realista desconcertado:
Esa visualización es una metáfora y no se corresponde con ningún modelo aceptado en la mecánica cuántica ni en la teoría de cuerdas. ¿Esa es tu gran teoría del efecto túnel cuántico?
Ray:
Ahora bien, cuando este fotón choca con una barrera física, queda aplastado en la dimensión cero y la primera, como un huevo que choca contra una pared de ladrillos a la velocidad de la luz. Splat Las dimensiones 0D y 1D no conocen el espacio ni el tiempo. Esto permite que el fotón se filtre casi instantáneamente (más rápido que la luz) a través de objetos sólidos.
Ésta es una metáfora y descripción muy buena para un profano en la materia.
Kurt
La descripción de la tunelización como un "efecto de compresión dimensional" que resulta en una travesía instantánea es una metáfora florida sin fundamento en la física establecida. ¿Por qué no decir simplemente que hacen trampa? "Oh, perdón, barrera, simplemente atravesando tu estructura atómica como un fantasma que llega tarde a yoga..."
ray:
¡La ciencia necesita drama! El garabato del fotón se condensa en la primera dimensión; imagínenselo como el peor panqueque del universo. Sin espacio, sin tiempo. Maricón. Atraviesa la pared. Más rápido que la luz, cero calorías.
Kurt
Tu descripción del fotón impactando contra una pared de ladrillos como un huevo es novedosa y no forma parte del conocimiento científico actual. ¿Y los físicos no te han castigado por esto?
ray:
¡Están demasiado ocupados discutiendo! Treinta años debatiendo si se trata de «velocidad de fase» o «velocidad de señal», o si las señales pueden atravesar una barrera más rápido que la luz. Es como dos loros preguntándose «¡causalidad!». Los científicos «serios» dicen que NADA, bajo ninguna circunstancia, puede viajar más rápido que la luz y transmitir información.
Mientras tanto, los fotones están ahí fuera, deslizándose a través de las paredes como si tuvieran acceso exclusivo a la realidad. La dualidad onda-partícula es una piedra angular de la mecánica cuántica (MC), no de la teoría de cuerdas. La incorporé a ambas con fines ilustrativos. Por eso la metáfora cobra sentido en este contexto.
Kurt
Es correcta la afirmación de que la dualidad onda-partícula es un concepto de la mecánica cuántica, e invocarla en el contexto de la teoría de cuerdas de la manera descrita es provocativa.
ray:
La metáfora representa la tunelización como un efecto de compresión dimensional.
Kurt
Esto actualmente no tiene base en la teoría de cuerdas o la mecánica cuántica. "Compresión dimensional" suena como mi última relación.
ray:
En esta ilustración de la NASA, un fotón (morado) lleva un millón de veces la energía de otro (amarillo). La NASA es experta en arte conceptual de ciencia ficción. "¡Aquí hay un fotón morado, un millón de veces más potente! Tiene... actitud.'
Kurt
Al parecer, las ilustraciones de la NASA buscan simplificar y motivar el debate; no deben tomarse como descripciones literales del comportamiento de los fotones en las teorías de la física avanzada. La ciencia se compone en un 5 % de ecuaciones y en un 95 % de convencer a la gente de que el universo es una caricatura con metáforas.
ray:
Entonces, ¿la tunelización es simplemente… teletransportación cósmica a través de una crisis existencial?
Kurt
¡Exactamente! El miedo existencial del fotón lo reduce a un punto. ¿Quién soy? ¿Dónde está el tiempo? Y ¡zas!, atraviesa la barrera. Existencialismo: 1, Física: 0. Porque de lo contrario, estaríamos atrapados explicándolo con matemáticas. Y nadie quiere eso.
Narrador (voz profunda):
Y así, los misterios de la mecánica cuántica permanecen.
Pero al menos todos estuvieron de acuerdo en que las metáforas necesitaban un aumento.