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La mecánica cuántica rige también procesos astronómicos

La mecánica cuántica es la rama de la física que rige el comportamiento a veces extraño de las partículas elementales que componen nuestro universo. Las partículas elementales son las que no están constituidas por partículas más pequeñas, ni se conoce que tengan estructura interna. Su mundo es el que describe la mecánica cuántica.

Las ecuaciones que describen el mundo de las partículas elementales generalmente se limitan al reino subatómico porque las matemáticas relevantes a escalas muy pequeñas no son relevantes a escalas más grandes, y viceversa.

Sin embargo, una nueva investigación sugiere que la Ecuación de Schrödinger -la ecuación fundamental de la mecánica cuántica- es notablemente útil para describir la evolución a largo plazo de ciertas estructuras astronómicas. Los resultados se publican en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Los objetos astronómicos masivos a menudo están 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 en órbita alrededor de enjambres de estrellas, que a su vez están orbitados por enormes cantidades de rocas, hielo y otros desechos espaciales.

Discos planos y redondos

Debido a las fuerzas gravitacionales, estos enormes volúmenes de material se convierten en discos planos y redondos. Estos discos, formados por innumerables partículas individuales que orbitan en masa, pueden tener una masa que varía desde el tamaño del sistema solar, hasta un  diámetro de muchos años luz (un año luz es la distancia que recorre la luz en el vacío en el lapso de un año).

Los discos astrofísicos generalmente no retienen formas circulares simples a lo largo de sus vidas. En cambio, a lo largo de millones de años, estos discos evolucionan lentamente para exhibir distorsiones a gran escala, doblándose y combándose como ondas en un estanque.

Sin embargo, la ciencia no sabe muy bien cómo estas deformaciones emergen y se propagan. Incluso las simulaciones informáticas no han ofrecido una respuesta definitiva, ya que el proceso es tan complejo como prohibitivamente costoso, para poderlo modelar.

La solución ha venido de un científico conocido, Konstantin Batyguine, considerado por la revista Forbes como uno de los jóvenes menores de 30 años que están cambiando el mundo. Konstantin Batygin propuso en enero de 2016, junto a Michael E. Brown, la existencia de un hipotético noveno planeta en nuestro sistema solar.

Ahora destaca por otra propuesta no menos sugerente: ha recurrido a la  así llamada Teoría Perturbacional, propia de la mecánica cuántica, para formular una representación matemática simple de la evolución los discos astrofísicos. La idea es brillante, porque esa teoría describe sistemas cuánticos complicados en términos de otros sistemas más sencillos.



Fuente: Tendencias 21

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