El LED de Schrödinger

Para los comienzos en Arduino, hay que saber cómo interpretar qué es una señal de entrada, una señal de salida y diferenciar entre señal analógica y digital.

Una vez que ya conozcamos un poco más este entresijo, podremos hacer funcionar los ejemplos más básicos cómo vimos en la lección anterior. Pero una vez que ya hemos hecho los ejemplos, vamos a orientarlo a un proyecto divertido.

El LED de Schrödinger

Como habremos oido hablar; con el experimento del gato de schrödinger, el experimento consiste en introducir un gato dentro de una caja con un veneno que tiene el 50% de probabilidades de liberarse, de manera que el gato morirá o seguirá vivo. Este experimento puede parecer algo cruel, pero realmente es una interpretación del comportamiento de la mecánica cuántica.

Digamos que este experimento solamente tiene sentido a escalas muy pequeñas, que es la estructura que conforma nuestro universo y es la esencia de las grandes preguntas que se esconden detrás de la física.

Haciendo un pequeño spoiler, comentaré que el hecho de que una partícula exista en un lugar concreto se debe al hecho de medir, estableciendo que esa medida proporciona el estado de la misma. Solamente abriendo la caja sabremos si el gato está vivo o muerto, pero es el concepto de abrir la caja la que nos dice que existe un estado; mientras que sin abrirla puede coexistir tanto vivo como muerto. A este hecho se le denomina Superposición cuántica y significa que un objeto puede poseer dos o más valores de una cantidad observable simultaneamente.

A través del siguiente video se puede comprender mejor este experimento.

Así pues vamos a crear un experimento con Arduino, llamado el LED de Schrödinger.


Al igual que el gato de schrödinger en una caja, el LED de schrödinger consiste en introducir dentro de una caja un LED y un sensor de luz enfrentados, de manera que el LED active el sensor de luz y que a su vez el sensor de luz controle el estado del LED.

Si quisieramos realizar un proyecto concreto para encender las luces de nuestra habitación en el momento que anochezca, deberíamos detectar con un sensor qué nivel de luz hay en la habitación y cuando pase un umbral encender las luces.

Para ello vamos a conectar el siguiente circuito y encerramos los dos elementos del circuito dentro de una cajita cerrada, ya sea de papel o cartón. Cuanto más opaca mejor y para fijarlos lo podemos dejar pegados con celo.

Lo vamos a programar facilmente desde la plataforma de Ardublockly con los bloques de entrada y salida, eligiendo bien cuáles son digital y cuáles son analógicas.
El sensor de luz se ha de conectar a cualquiera de los pines analógicos; en este caso el A0.

El LED será la salida digital y el sensor de luz, la entrada analógica.

 



int value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  value = (int)(analogRead(A0));
  if (value < 500) {
    digitalWrite(13, HIGH);
    Serial.println("LED ON");
  } else {
    digitalWrite(13, LOW);
    Serial.println("LED OFF");
  }

}



Es recomendable introducir los valores de los sensores y lecturas dentro de variables para poder operar más comodamente. Podemos definir todas las variables que queramos y si modificamos alguna de ellas, referirnos a ellas nos ahorrará un montón de trabajo.

Una vez montado este experimento, podemos observar que el comportamiento de nuestro LED irá variando a través del Monitor Serie; y solo podremos saber cuál es el estado final de nuestro LED si abrimos la caja quedándonos con el último valor leido.

Evidentemente no podemos dejar que nos afecte la luz del exterior. Pero como se interpreta del experimento del gato de schrödinger, no podremos conocer el estado de nuestro LED, porque el hecho de abrir la caja ya interfiere en su estado y estaríamos realizando una medida.

De todas maneras, este es solo un ejemplo que interpreta este fenómeno, que no tiene nada que ver con la física real. Así que sis queréis saber más, dejo este video para dar alguna explicación al video anterior un poco más avanzada.

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