El problema de la Física que no se puede resolver

Un equipo internacional de investigadores, entre los que se encuentran algunos de la Universidad Complutense de Madrid-ICMAT, ha demostrado por primera vez que un problema de la Física es indecidible, es decir, no tiene solución. El resultado, publicado en la revista Nature, da la razón al genial Alan Turing, que ya lo había predicho en los años 30.

El problema en cuestión hace referencia a una de las preguntas fundamentales de la física cuántica y de partículas. Pero vayamos por partes. Para entenderlo, es necesario saber primero qué es un gap espectral, que representa la energía necesaria para transferir un electrón de un estado de baja energía a un estado excitado, lo que hace un semiconductor. Además, este valor juega un papel importante en muchos materiales. Cuando el gap espectral se hace pequeño, es decir, se cierra, el material puede cambiar a otro estado totalmente diferente y convertirse en un súper conductor.

Una de las cuestiones más importantes en la búsqueda de materiales superconductores a temperatura ambiente o con otras propiedades de interés, consiste en utilizar la descripción microscópica del material para predecir sus propiedades macroscópicas, según explican los autores del trabajo en un comunicado. Pero el nuevo estudio muestra una limitación fundamental en este enfoque. Utilizando matemáticas sofisticadas, los autores han demostrado que, aun disponiendo de una descripción microscópica completa de un material cuántico, determinar si tiene o no gap espectral es un problema indecidible.

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