La impredictibilitat humana ajuda a tombar una teoria d¡¯Einstein

Un cub d¡¯uns 60 cent¨ªmetres ple d¡¯aigua. El presentador hi aboca un reactiu de colors. La interacci¨® de cada una de les part¨ªcules d¡¯aquesta subst¨¤ncia amb l¡¯aigua comen?a a crear formes. Una llum ambient t¨¨nue ressalta la seva bellesa mentre van creixent sense cap evoluci¨® l¨°gica aparent. Einstein, pare de la f¨ªsica moderna, negaria aquesta impredictibilitat. Segons les seves teories, controlant tots els indicadors f¨ªsics de la caixa ¡ªcom la densitat de l'aigua, la velocitat de cada part¨ªcula o la temperatura¡ª tot el que hi passa a dins es pot predir. La mec¨¤nica qu¨¤ntica no comparteix aquesta teoria. Introdueix el factor d'incertesa a les mesures i considera que pot haver-hi agents externs al cub que, des de fins i tot quil¨°metres i quil¨°metres de dist¨¤ncia, poden ser capa?os d'influir en el que passa al seu interior.

?s la primera vegada que el test de Bell es nodreix de l'aleatorietat de les persones

Som a l'auditori del CosmoCaixa de Barcelona. Avui es marcar¨¤ un abans i un despr¨¦s en la hist¨°ria de la f¨ªsica qu¨¤ntica. L'Institut de Ci¨¨ncies Fot¨°niques (ICFO) de Barcelona ha convocat els internautes de tot al m¨®n a escriure zeros i uns aleatoris en un videojoc estrenat per l'ocasi¨® per fer possibles diversos experiments que es duen a terme a dotze laboratoris d'arreu del m¨®n. El p¨²blic est¨¤ format per estudiants de batxillerat. El presentador els convida a posar-se drets i jugar a pedra, paper, tisora. Al cap d'una estona, dels 300 assistents en queden dos: els m¨¦s impredictibles, segons expliquen els investigadors.

El joc de The Big Bell Test valora la capacitat dels jugadors d'emetre seq¨¹¨¨ncies de bits ¡ªformades per zeros i uns¡ª de la manera m¨¦s aleat¨°ria possible. ?s a dir, han de posar dif¨ªcil a la m¨¤quina fer la predicci¨® de quin ser¨¤ el pr¨°xim moviment. L'ICFO necessitava 30.000 voluntaris i a les quatre de la tarda el nombre de participants era de 72.375 i s'havien generat m¨¦s de 56 milions de bits. Mentre van jugant van marcant els par¨¤metres dels experiments: cada bit ¨¦s determinant i decideix quina mesura s'ha de prendre de cada part¨ªcula elemental. ?s la primera vegada que el test de Bell, que l'any 1982 va demostrar que la teoria del realisme local d'Einstein era insuficient, es fa nodrint-se de l'aleatorietat de les persones.

L'estudiant de doctorat de l'ICFO Carlos Abell¨¢n explica que l'experi¨¨ncia "servir¨¤ per refor?ar els tests de Bell que s'han fet anteriorment amb un component ¨²nic: les persones". L'any 2015 es va fer servir un aparell que generava n¨²meros aleatoris basant-se en el soroll. Per¨° ara cal assegurar-se que els instruments del laboratori no influeixen en el resultat i ¨¦s per aix¨° que els que prenen les decisions s¨®n agents aliens a les proves de laboratori.

A l'auditori, on investigadors de l'ICFO expliquen el projecte davant de 300 estudiants, fem la volta al m¨®n via Skype. Ara som a Ni?a, a Fran?a, al Laboratori de F¨ªsica de la Mat¨¨ria Condensada. A trav¨¦s d'un cristall espec¨ªfic per a aquest objectiu, els investigadors enllacen parelles de fotons. Llavors, mesuren la polaritzaci¨® de cadascuna d'aquestes part¨ªcules m¨ªnimes de mat¨¨ria lluminosa. Aquest indicador es pot obtenir en un eix vertical o en un de diagonal. Al laboratori estan rebent 2.000 bits dels participants de The Big Bell Test cada segon. Aquests 0 o 1 van decidint per a cada fot¨® si la polaritzaci¨® es mira des d'un eix o des d'un altre. En funci¨® de la suma de resultats d'un nombre significatiu de parelles, el test de Bell va determinant si els fotons estan connectats o no.

Einstein va rebutjar que les part¨ªcules estiguessin connectades amb el que va anomenar "acci¨® fantasmal a dist¨¤ncia". El test de Bell demostra que aquesta esp¨¨cie de comunicaci¨® existeix, amb una f¨®rmula que va sumant correlacions entre parelles de part¨ªcules. Si el resultat ¨¦s m¨¦s gran que dos, la teoria del realisme local d'Einstein queda refutada. Els primers resultats de Ni?a donen un valor de 2,45, segons expliquen els responsables del laboratori al seu Twitter.

Mentrestant, al laboratori de la Xina els fotons viatgen per una dist¨¤ncia de 100 metres, a Xile l'experiment se centra en la criptografia qu¨¤ntica i a Castelldefels, on hi ha la seu de l'ICFO, els fotons s'entrellacen amb un n¨²vol d'¨¤toms. Tots ells van rebent una gran quantitat de bits per segon. Les ciutats que m¨¦s han jugat al videojoc s¨®n, en aquest ordre, Barcelona, Madrid i Mil¨¤.

Einstein no acceptava l'atzar en la f¨ªsica. El test de Bell ha tornat a refutar la teoria del realisme local. Ha concl¨°s en diverses ocasions i aquest dimecres amb unes decisions preses de manera independent per internautes de tot el m¨®n que hi ha una correlaci¨® entre part¨ªcules elementals entrella?ades. No obstant aix¨°, la f¨ªsica qu¨¤ntica no ¨¦s capa? encara avui dia d'explicar el perqu¨¨ d'aquest fenomen. De moment, per¨°, ens deixa clar que la realitat que ens envolta no ¨¦s tan senzilla com ens pens¨¤vem.

The Big Bell test continua en marxa fins a les 23.55 de l'hora de Colorado, als Estats Units.