Tendencias21
Establecen una relación entre la orientación animal y la física cuántica

Establecen una relación entre la orientación animal y la física cuántica

Las vacas y otras muchas especies animales se orientan siguiendo los campos magnéticos terrestres gracias a una extraña capacidad conocida como magnetorrecepción no del todo comprendida por los científicos. Ahora, un equipo de físicos austriacos ha establecido una relación entre un fenómeno de la física de partículas conocido como “entrelazamiento cuántico” y dicha capacidad. Esta relación podría ayudar a comprender cómo se comportan las moléculas responsables de la magnetorrecepción e, incluso, a manipularla. Por Yaiza Martínez.

Establecen una relación entre la orientación animal y la física cuántica

Un equipo de físicos del Institut für Theoretische Physik, de la Universidad de Innsbruck, en Austria, ha descubierto que un fenómeno de la física cuántica conocido como entrelazamiento cuántico podría tener un papel en la magnetorrecepción de los animales.

El entrelazamiento cuántico (quantum entanglement, en inglés), es un fenómeno cuántico, sin equivalente clásico, en el cual los estados cuánticos de dos o más objetos se deben describir haciendo referencia a los estados cuánticos de todos los objetos del sistema, incluso si los objetos están separados espacialmente.

La magnetorrecepción es la capacidad que tienen ciertas especies de detectar la dirección y el sentido del campo magnético en el que se encuentran, y que les ayuda a orientarse.

Aunque aún queda por determinar con exactitud qué moléculas estarían implicadas en dicha capacidad, este descubrimiento demuestra que el entrelazamiento cuántico, como efecto cuántico genuino, podría ser observado no sólo en sistemas de laboratorio aislados y altamente controlados sino, también, en sistemas biológicos.

En concreto, los científicos lo observaron en estados atómicos que también se encuentran en las brújulas químicas de los animales.

Según declaró uno de los autores del estudio, el profesor de física teórica de dicha Universidad, Hans Briegel, para la revista Physorg, la presente investigación supondría, por tanto, una vía a seguir para la investigación experimental del factor cuántico subyacente en la capacidad de orientación por campos magnéticos.

Dos hipótesis posibles

Hasta ahora, la magnetorrecepción había sido observada en diversos animales y organismos, incluidos los pájaros, las tortugas, las vacas, los hongos o las bacterias, pero los especialistas no habían podido comprender completamente sus mecanismos subyacentes.

Los físicos del Institut für Theoretische Physik investigaron interacciones cuánticas –o de las partículas subatómicas- que también se dan en la magnetorrecepción, y demostraron que las tecnologías cuánticas podrían usarse para potenciar o reducir el rendimiento de las brújulas químicas de los animales. Potencialmente, estas mismas tecnologías podrían servir también para controlar otras funciones biológicas.

Según explican los propios investigadores en un artículo aparecido en Physical Review Letters, actualmente existen dos hipótesis principales que explican la magnetorrecepción.

Una de ellas está basada en el mecanismo de pares de radicales: los receptores magnéticos presentes en los ojos de los animales se activarían mediante fotones (partículas portadoras de todas las formas de radiación electromagnética, entre ellas la luz) para producir un par de radicales libres (átomos o grupos de átomos que tienen un electrón -o partícula subatómica negativa- desapareado y con capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos). La interacción entre estos radicales libres y el campo magnético del entorno puede ocasionar que los animales “vean” dicho campo magnético.

La otra teoría sobre la magnetorrecepción propone que esta capacidad se da gracias a la existencia de procesos en los que intervienen partículas de un mineral de hierro conocido como magnetita, presente en el organismo de los animales, que haría las veces de sensor, proporcionando a éstos la información para el mapa de navegación.

Depende del tiempo de vida

Los físicos austriacos se centraron en la primera hipótesis para averiguar si electrones de pares de radicales podían entrelazarse cuánticamente o, por el contrario, establecían correlaciones clásicas.

En los cálculos realizados, se descubrió que la respuesta dependía fundamentalmente del tiempo de vida de dichos pares de radicales: en el caso de los pares de radicales de vida breve, el entrelazamiento cuántico resultó ser una característica prominente. Por el contrario, en aquellos pares de radicales de vida más larga, el entrelazamiento cuántico no jugaba un papel significativo.

Dado que los científicos todavía no conocen con exactitud qué moléculas están implicadas en los mecanismos de pares de radicales de las brújulas químicas de diversos animales, la cuestión de si el entrelazamiento cuántico está relacionado con la magnetorrecepción aún es una cuestión abierta.

Sin embargo, el hecho de que se haya demostrado que los pares de radicales forman entrelazamientos cuánticos implicaría la posibilidad de realizar experimentos para observar hasta qué punto dicho fenómeno de la física cuántica afectaría a la magnetorrecepción de los animales.

Por ejemplo, aplicando pulsaciones para modificar los campos magnéticos en los que se encuentran los animales, podría observarse cómo los procesos cuánticos afectan a la capacidad de orientación de éstos.

Antecedentes

La relación entre los procesos cuánticos y la orientación, en este caso de los pájaros, ha sido también establecida recientemente por científicos de la Universidad de Oxford y de la Universidad de Creta.

Según estos investigadores, los pájaros dispondrían de moléculas posicionadas detrás de sus ojos, sobre la retina, que serían sensibles tanto a los fotones de luz recibidos por el ojo, como al campo magnético terrestre.

Cuando una de estas moléculas absorbe un fotón, se genera una pareja de electrones entrelazados y uno de ellos es transferido a la otra parte de la molécula. Este entrelazamiento cuántico podría ser mantenido durante un periodo de alrededor de 100 microsegundos.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • La vida extraterrestre podría prosperar sin necesidad de un planeta que la cobije 1 noviembre, 2024
    Los investigadores sostienen que las condiciones de soporte vital creadas únicamente por estructuras biológicas podrían de hecho existir, haciendo completamente posible que algunas formas de vida prosperen en hábitats espaciales muy diferentes a los existentes en la Tierra. Incluso, podrían existir civilizaciones extraterrestres en hábitats autosustentables vagando en el espacio, sin necesidad de contar con […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un nuevo tratamiento para eliminar residuos cerebrales podría extender la vida humana 1 noviembre, 2024
    La prevención de la acumulación de F-actina en el envejecimiento de las moscas de la fruta, a través de la modificación de genes específicos, optimizó el reciclaje celular, disminuyó la acumulación de desechos cerebrales y prolongó su vida útil saludable en aproximadamente un 30 %, según un nuevo estudio. El hallazgo podría propiciar el futuro […]
    Pablo Javier Piacente
  • La IA puede procesar ilusiones ópticas como lo hace el cerebro humano 1 noviembre, 2024
    Un nuevo sistema de inteligencia artificial (IA) puede imitar por primera vez cómo las personas interpretan ilusiones ópticas complejas, gracias al gato de Schrödinger. Un impulso a la visión artificial, la seguridad aérea y la navegación espacial.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Objetos desconocidos podrían existir en los confines del Sistema Solar 31 octubre, 2024
    Una serie de observaciones realizadas con el Telescopio Subaru han permitido descubrir nuevos objetos en el Sistema Solar exterior, sugiriendo la existencia de una población de cuerpos más grande y no identificada hasta el momento más allá del Cinturón de Kuiper. El hallazgo de los misteriosos 11 objetos se concretó en el marco de la […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un implante ocular logra restaurar la visión de pacientes ciegos 31 octubre, 2024
    Una startup biotecnológica anunció que ha desarrollado una interfaz cerebro-ordenador que puede ayudar a los pacientes con pérdida severa de la visión: mediante un implante ocular conectado al sistema, lograron restaurar la capacidad de leer con fluidez y reconocer rostros en personas ciegas. Es un gran avance contra la degeneración macular relacionada con la edad, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El cambio climático amenaza con una futura hambruna global 31 octubre, 2024
    El calentamiento global no solo está disparado, sino que pone en peligro la vida de millones de personas en todo el mundo. También está provocando una disminución de la productividad agrícola que podría llevar a una escasez de alimentos y a un aumento de la desnutrición a nivel global.
    Redacción T21
  • La lluvia colabora con el océano para atrapar más carbono 30 octubre, 2024
    Hasta el momento, la lluvia ha sido ignorada en los cálculos de la capacidad del océano para absorber dióxido de carbono (CO2), pero una nueva estimación indica que las precipitaciones mejoran la capacidad del océano para atrapar las emisiones entre un 5 % y un 7 %, cumpliendo un papel vital en el ambiente. Este […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los animales se vuelven menos sociables con el avance de la edad, al igual que los humanos 30 octubre, 2024
    Una serie de estudios científicos en torno al comportamiento de cientos de especies de animales revela que las variedades más sociables amplían su expectativa de vida y se reproducen por más tiempo. Además, los investigadores descubrieron que algunas especies, al igual que los seres humanos, tienden a reducir sus relaciones sociales a una edad avanzada: […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los gorilas occidentales votan para tomar decisiones colectivas 30 octubre, 2024
    Un nuevo estudio desmonta la creencia de que, entre los grandes simios, es el macho dominante quien decide por todo el grupo. Entre los gorilas occidentales de la República Centroafricana, cada individuo tiene voz y voto, especialmente cuando se trata de cambiar de asentamiento.
    Redacción T21
  • Podemos comprender oraciones escritas en un parpadeo 29 octubre, 2024
    Nuestro cerebro puede entender oraciones escritas en lo que dura el parpadeo de un ojo, según revela un nuevo estudio. Los científicos descubrieron que el procesamiento del lenguaje escrito ocurre a velocidades significativamente más rápidas de las necesarias para hablar o comunicarse en voz alta.
    Pablo Javier Piacente