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18.04.08
Las aves migratorias se orientan gracias al Efecto Zenón cuántico

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Escrito por MiGUi

enón es uno de esos pocos afortunados que han conseguido sobrevivir en la memoria durante miles de años. En su caso su empeño por demostrar que en ocasiones, nada es lo que parece, le llevó a formular algunas de las paradojas más famosas. Por ejemplo, la paradoja de Aquiles y la Tortuga.

Aquiles era el más bravo guerrero de los Aqueos y también el más rápido. Sin embargo, Zenón sostenía que incluso él, sería incapaz de capturar a la tortuga del siguiente experimento mental. Aquiles, seguro de su victoria, da a la Tortuga una ventaja considerable. Cuando él comienza a andar, recorre en poco tiempo la distancia que le separaba de la tortuga. Pero al llegar, descubre que la tortuga no se encuentra allí, sino que ha avanzado. Cuando Aquiles vuelve a recorrer esa distancia, le ocurre lo mismo. Y por más que lo intente, la Tortuga siempre habrá avanzado un poco más. De modo que Aquiles nunca ganará la carrera.

Esto evidentemente no es cierto, y hasta años después con la teoría de sucesiones y series no se explicó formalmente. La paradoja desaparece cuando se prescinde del prejuicio de que una suma infinita puede converger a un valor finito. En el caso de Aquiles y la Tortuga, la serie era Formula

que se demuestra que tiene un valor finito: 1. En el mundo cuántico, el nombre de "efecto Zenón cuántico" se basa más o menos en la misma idea.

Una de las cosas que más llama la atención en la Mecánica Cuántica es la importancia que se le concede al "observador" que de hecho modifica el sistema al medir. Esto, desde un punto de vista purista, puede resultar incómodo. ¿Por qué tiene que haber alguien que realice un papel de observador para que las cosas ocurran? O, más aún, ¿cómo sabe el sistema que se realiza una observación sobre él? Sin embargo no quiero entrar a dar rienda suelta a disquisiciones metafísicas. Centrándonos en el tema, el efecto Zenón cuántico dice que

Si se realizan mediciones con demasiada frecuencia sobre un sistema, éste no evoluciona.

¿Os suena eso de que si dejas de vigilar la leche al fuego, se rebosa? ¿O que no mires porque si no no se termina de hacer? Bueno, no quiero ser tendencioso porque esto no tiene mucho que ver, pero no deja de ser curioso obtener un resultado teórico que además se cumple en la práctica (y ojo, hablamos del mundo cuántico, no de vasos de leche :) ).

Bien, he leído en Arxiv.org acerca de un preprint que propone una explicación a cómo las aves migratorias utilizan el magnetismo terrestre para orientarse. Este es un enigma que lleva intrigando a la ciencia desde hace mucho tiempo.

En los últimos años, se han encontrado evidencias importantes de que un campo magnético débil puede influir en un cierto tipo de reacciones químicas que ocurren en las retinas de los ojos de las aves. La idea es que el producto químico resultante de la recombinación de los iones involucrados depende del estado cuántico (singlete o triplete) de los electrones de valencia que intervienen en la reacción química.

Y es precisamente el campo magnético quien puede decantar un estado tipo singlete o tipo triplete. Para probar esta idea varios científicos experimentales han conseguido confundir el sentido de orientación de aves como el tordo al incidirles con campos magnéticos especificamente diseñados para producir esta discriminación entre ambos estados. Caso cerrado.

Bueno, no del todo. El problema es que la recombinación iónica se sabe que ocurre muy rápido para que el campo magnético de la Tierra pueda hacer efecto. Pero entonces ¿cómo funciona este mecanismo?

La propuesta hecha por Iannis Kominis de la Universidad de Creta es que el efecto Zenón cuántico lo explica. Es decir, el ejemplo del agua que nunca hierve cuando la miras, pero a escala cuántica. El hecho de observar a un sistema cuántico altera su evolución en el sentido de que mantiene el estado durante más tiempo del esperado. Kominis propone que la presencia del campo magnético terrestre extiende el tiempo de vida media del estado mezcla triplete, que es en el que los iones se recombinan. Esto hace que el campo magnético tenga tiempo suficiente para intervenir.

Es una idea interesante, pero lo más increíble es que encaja con un gran número de observaciones inexplicables sobre la magnetorrecepción aviar tales como el error de unos 30 grados que a veces afecta a ciertas aves y que las brújulas las aves únicamente son sensibles en un cierto intervalo de intensidad del campo magnético.

Si Kominis está en lo correcto, esto son noticias excelentes: significa que un sensor cuántico determina el comportamiento macroscópico de las aves migratorias sensibles al magnetismo terrestre. Kominis dice que esto podría tener efectos en otros lugares, y que tal vez tenga relación con otros mecanismos como la fotosíntesis. Kominis no quiere decirlo muy alto pero seguramente este efecto cuántico también tenga relación con el comportamiento de los adolescentes cuando están rodeados de chicas en una fiesta.

Referencias:

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