La Doble Rendija

En 1801, Thomas Young demostró que la luz produce franjas de interferencia al pasar por dos rendijas — prueba de su naturaleza ondulatoria. Dos siglos después, la mecánica cuántica reveló algo más perturbador: las partículas individuales también interfieren consigo mismas cuando no hay información de camino registrada.

Si instalamos un detector que registra por qué rendija pasa cada partícula — la información de camino — las franjas de interferencia se apagan. Y no de golpe: cuanto más del camino registra el detector, menos contraste les queda. Con el camino registrado del todo no queda interferencia, solo la difracción de cada rendija por separado: un único lóbulo cuando las rendijas son estrechas, y dos bandas, una tras cada rendija, solo en el régimen clásico (a ≫ λ). El acto físico de medir reorganiza el sistema · cualquier interacción que registre información del camino basta para destruir la interferencia, aunque ningún ser consciente la lea jamás.

Este simulador recrea ese experimento en tiempo real. El slider η · Información de camino gradúa cuánto registra el detector, de 0 a 100 %. El lienzo muestra el viaje de los cuantos — ondas con el peso de V², partículas con el de D² — y cada impacto deja un punto en la placa. El carril del perfil acumula el patrón estadístico emergente.

Marco editorial — Doble Carril: en este simulador llamamos «observador» al detector físico que registra información de camino. La interpretación de que la consciencia humana sería la responsable del colapso es una lectura simbólica del libro, no el consenso de la física. Aquí ilustramos la primera; la segunda se trata en el ensayo, con la prudencia de una metáfora.

El simulador reproduce la geometría del experimento de la doble rendija con tres componentes visualizados en el lienzo principal. Las posiciones son proporcionales: Fuente al 14% del ancho, Barrera al 42% y Placa detectora al 82%. La física se calcula siempre en una escena de referencia de 790 × 720 px, así que el patrón no cambia con el tamaño de tu ventana; la distancia de la barrera a la placa es la que ves, L = 316 px.

Sin información de camino (η = 0): frentes de onda circulares emergen de la fuente y se expanden hasta la barrera. Tras pasar por las dos rendijas, cada rendija emite su propio frente y los dos interfieren hasta la placa. Cada cuanto deja allí un punto; los puntos, juntos, dibujan las franjas.

Con información de camino (η > 0): el dibujo pesa la onda con V² = 1 − η² y la partícula con D² = η². Con η = 100 % los cuantos viajan como partículas definidas, cada una por una rendija, y la placa recibe la suma de las dos difracciones, sin franjas. El viaje de la partícula es un recurso del dibujo: el punto de impacto lo decide siempre el motor.

Marco editorial — Doble Carril: «detector» aquí es cualquier interacción física que registre por qué rendija pasó cada partícula · puede ser una placa fotosensible, un fotón de seguimiento, o el ambiente mismo (decoherencia). No hace falta consciencia humana para que el patrón colapse. La lectura simbólica del libro extiende la metáfora a la mirada interior · es una analogía contemplativa, no la explicación física del fenómeno.

Entre los dos extremos, un continuo. El slider η · Información de camino fija cuánto distingue el detector los dos caminos. Las franjas sobreviven con visibilidad V = √(1 − η²): con η = 50 % todavía conservan 0,86 de contraste. η es la distinguibilidad de los caminos (D = η), no la probabilidad de que un detector «dispare»: ese otro modelo daría V = 1 − η.

Cómo usar el Observador: el altar del panel (o la tecla O) es un atajo del slider: apaga el detector (η = 0) o lo enciende del todo (η = 100 %), y en ese momento la placa se borra para que puedas ver la transición completa desde cero. Esto es deliberado — el colapso debe sentirse. Mover el slider η no borra: atenúa el registro, como los demás parámetros.

Los cinco sliders del panel lateral controlan el experimento. La información de camino (η) y los tres de geometría (d, a, λ) recalculan el perfil y reducen el registro acumulado al 35 % — una sola vez por gesto: un arrastre cuenta como uno — para que el nuevo patrón emerja sin borrar toda la historia; la placa conserva al azar el 35 % de sus puntos y el aviso ofrece «Conservar». El quinto, el ritmo de emisión (×), solo ajusta la velocidad. Bajo los de geometría, tres lecturas derivadas —no se editan— dicen qué gobierna el patrón: d / λ (espaciado de las franjas), a / λ (anchura de la envolvente y paso al régimen clásico) y las Franjas de interferencia que el motor cuenta en la placa.

Los atajos actúan solo con el foco dentro del simulador —haz clic en el escenario o llega a él con Tab—, nunca con Ctrl, ⌘ o Alt y nunca sobre un botón o un slider: fuera del simulador, Espacio vuelve a desplazar la página. El simulador es una región (role="region") que declara aria-keyshortcuts="o Space c e"; el Observador, Pausar y los gestos guiados anuncian su estado con aria-pressed. Los ocho gestos forman una barra de herramientas con una sola parada de Tab: dentro, las flechas, Inicio y Fin los recorren, y Enter o Espacio aplican el que tiene el foco; el primer paso de su consigna se anuncia una vez. En las pantallas táctiles no se dibujan las teclas. En el teléfono, en vertical, el escenario se queda fijo arriba mientras recorres el panel, y una barra con Observador, Emitir, Pausar y Borrar queda pegada abajo. Los sliders incluyen aria-valuetext con texto pedagógico legible; el de η dice también la visibilidad que resulta. Con la preferencia prefers-reduced-motion el dibujo se congela —sin partículas, sin wavelets, sin anillos y sin pulsos de la fuente— y la placa sigue acumulando impactos por lotes cada 2 s, con la misma estadística que en movimiento, a cualquier η. Las ondas nunca cambian de ritmo por encima de 3 Hz. Una descripción viva (aria-live) cuenta el estado para quien no ve el lienzo: impactos, franjas visibles (o el lóbulo o las bandas cuando no las hay), visibilidad V y distinguibilidad D. Fuera de la vista o con la pestaña oculta el simulador no dibuja, y en pausa solo repinta cuando algo cambia.

Gestos guiados y enlaces. Los ocho experimentos de abajo son también chips del panel: cada uno parte de los valores por defecto y fija sus parámetros. Su primer paso aparece sobre el escenario (en el teléfono, justo debajo) y la consigna entera, en la Nota del Umbral. Cada gesto tiene su enlace (?exp=dualidad, o su número, ?exp=06), y el simulador escribe en la dirección de la página el estado que dejaste (?d=&a=&wl=&eta=), así que puedes compartir exactamente lo que estás viendo.

Lo que se afirma. La visibilidad de las franjas y la información de camino cumplen V² + D² ≤ 1 (Englert, 1996): ninguna medición entrega todo el camino y conserva a la vez todas las franjas. Con información de camino total no hay franjas. Con a ≫ λ la placa muestra las sombras de las rendijas, como en la física clásica.

Lo que puedes medir aquí. Cuánto contraste sobrevive a cada η; cuántos impactos hacen falta para ver el patrón (los hitos de Bach); a partir de qué a/λ el detector deja dos bandas en vez de un lóbulo, ya en el régimen clásico.

Lo que se niega, con fuente. Que haga falta una mente para destruir la interferencia: desde Bohr (1928), lo que importa es la interacción física que registra el camino, y la decoherencia muestra que el propio ambiente basta. Y que «dos bandas» sea el resultado general del detector encendido: en el experimento de Bach et al. (2013) con electrones, tapar una rendija deja el patrón de difracción de la otra, no una banda nítida, y las dos bandas solo aparecen cuando las rendijas son anchas frente a la longitud de onda (a ≫ λ).

Las interpretaciones. La de Copenhague dice que la función de onda «colapsa» al medir; la decoherencia explica por qué el colapso parece instantáneo e irreversible sin añadir nada al formalismo, aunque no dice cuál de los resultados ocurre; la de muchos mundos niega que haya colapso. Todas predicen lo mismo que este simulador. La lectura de Von Neumann–Wigner, que pone la consciencia al final de la medición, es minoritaria en la física actual.

Fuentes. Englert, «Fringe Visibility and Which-Way Information: An Inequality», Phys. Rev. Lett. 77, 2154 (1996) · Greenberger y Yasin, «Simultaneous wave and particle knowledge in a neutron interferometer», Phys. Lett. A 128, 391 (1988) · Bach et al., «Controlled double-slit electron diffraction», New J. Phys. 15, 033018 (2013).

Marco editorial — Doble Carril: el libro toma la palabra «observar» y la lleva más lejos, hacia la pregunta por quien mira. Sostén las dos lecturas sin confundirlas: el detector es el experimento; la mirada es la pregunta.

Son los mismos ocho gestos del panel del simulador, con las mismas consignas. Cada uno se abre ya preparado con su enlace.