viernes, 19 de octubre de 2007

La realidad cuántica.

La física cuántica y sus consecuencias filosóficas hicieron tambalear el concepto de realidad objetiva que la filosofía occidental, en su mayor parte, había dado por sentada durante un par de milenios. De hecho, la interpretación filosófica de la teoría cuántica fue una fuente de debates y experimentos mentales fascinantes durante el siglo XX, especialmente en su primera mitad: mentes como las de Heisenberg, Schrödinger, Bohr, Einstein o Dirac discutían y se lanzaban argumentos y contra-argumentos de un nivel intelectual extraordinario.

Aunque no vamos a bucear aquí en la física cuántica, la base del problema (como siempre, dicho rápido y mal) es que la teoría cuántica predice que no es posible medir todas las magnitudes físicas que definen un sistema al mismo tiempo. Esto es algo que los físicos no se habían planteado hasta entonces.
Durante siglos, los físicos pensaban que podían predecir lo que haría un sistema de manera exacta: por ejemplo, con la mecánica newtoniana, sabiendo dónde están todas las partículas de un sistema y cómo se mueven en un momento determinado, es posible saber qué es lo que van a hacer con total precisión de ahí en adelante.

Esto está muy bien en teoría, pero si quiero aplicarlo a un sistema real, tengo que saber dónde está cada partícula y cómo se mueve de rápido. ¿Cómo lo hago? La teoría cuántica dice que si, por ejemplo, mido su posición con mucha precisión, al hacerlo (por ejemplo, haciendo que pase por un agujero muy pequeño) estoy modificando su velocidad, de modo que estoy seguro de que estaba en el agujero, pero no tengo ni idea de qué velocidad tiene porque ha chocado con las paredes. Esto es una super-simplificación, pero espero que entiendas la idea.

Ahora bien, puesto que nunca puedo saber el estado total del sistema, nunca puedo estar seguro exactamente de lo que va a ocurrir. ¿Quiere esto decir que la realidad no es absoluta y objetiva, o que la realidad es absoluta pero yo no puedo conocerla pues tengo que alterarla para poder observarla? ¿Hay alguna diferencia entre las dos posibilidades si la realidad es incognoscible para cualquier observador?

Aunque la mecánica cuántica es relativamente fácil de entender matemáticamente, lo que realmente significan las ecuaciones no lo es en absoluto (yo desde luego no lo entiendo bien). Hay muchas interpretaciones de ella - por ejemplo, la interpretación de Copenhage (de Bohr y Heisenberg) dice que no tiene sentido hacerse la pregunta del párrafo anterior - la física no estudia la realidad sino los fenómenos observables, de modo que no hay más que hablar. En palabras del propio Bohr, “Nada existe hasta que es medido”. La “realidad” es lo que cada observador mide.

Hay muchas otras interpretaciones de la mecánica cuántica (y estoy seguro de que hablaremos de ellas en otras categorías de El Tamiz), pero todas ellas tienen en común que el observador es una parte esencial del sistema, y no se puede simplemente decir que algo “se mide”.

La consecuencia, independientemente de la interpretación que se le quiera dar a la teoría, es que nosotros no podemos conocer el Universo de manera absoluta y completa, porque para poder hacerlo necesitaríamos saber el valor exacto de magnitudes que, al medirlas, alteran otras magnitudes que también necesitamos conocer exactamente. En palabras de los taoístas filosóficos, no podemos ver el color del cántaro porque estamos dentro de él.

Sin embargo, muchos físicos se negaron a aceptar la futilidad de buscar una realidad absoluta. En muchos casos se los ha tildado de retrógrados, pero no creo que lo fueran - por ejemplo, los intercambios argumentales entre Einstein y Bohr, en los que Einstein planteaba supuestas paradojas mediante experimentos mentales, que Bohr desmontaba con su aguda inteligencia, demuestran una gran apertura mental por ambas partes.

Fuentes:

El Tamiz



La idea del universo como un mecanismo, era la visión de un universo tridimensional que la mecánica celeste de Newton describía como un inmenso reloj. Pero los físicos al estudiar los átomos y las partículas que los constituyen han descubierto que este modelo no sirve para explicar el funcionamiento del universo nada más que a una escala macroscópica.

Una de las primeras paradojas que se pusieron de manifiesto era comprender la llamada dualidad onda-partícula, la luz, unas veces parece comporta como una onda y otras con características de partícula. En realidad parece que no es ni lo uno ni lo otro, sino que ambas formas son apariencias que adopta desde el punto de vista del observador, pero su realidad su realidad profunda, si es que existe, se nos escapa.

La física cuántica solo puede aportar modelos interpretativos del universo, más que modelos explicativos. Partiendo de determinados fenómenos estos se pueden reducir a ecuaciones que predicen su funcionamiento, pero diversas interpretaciones son compatibles con los fenómenos observados, sin embargo las interpretaciones son diferentes, e incluso muy diferentes u opuestas.

La situación es parecida a la que ocurre con los textos literarios. Una misma superficie fonemática y lexemática puede ser interpretada de formas muy diversas, sin que esa interpretación perturbe la fenomenología del texto, sí modifica sustancialmente lo que el texto parece decirnos.

La realidad cuántica en su primera versión.- La interpretación de Niels Bohr viene a decir que en el universo no existe una realidad profunda que pueda postularse. Lo que nuestros sentidos nos muestran como real flota sobre algo que no es real.

La realidad cuántica en una versión más fuerte.- Una versión añadida a esta teoría viene a decir que lo que consideramos realidad es una creación del observador, si no hubiera observador no habría realidad, pues el observador con su observación es el que la configura. No hay nada objetivo fuera de la presencia del observador. Antes de la observación el universo no existe, o está en un estado de probabilidad, de indeterminación. Es la paradoja del gato de Shoroëdinger, si tenemos un gato metido en una caja, este podría estar vivo o muerto, cuando abrimos la caja podemos determinar en cuál de los dos estados se encuentra, si no la abrimos, el gato no está ni vivo ni muerto, se halla en un estado de indeterminación. El observador no es ajeno a la observación, forma parte indisociable de ella.

Tercera interpretación.- “La realidad es un todo indivisible”, todo afecta a todo, todo forma parte de una red que lo interconecta, es una concepción holística que coincide con las teorías orientales sobre la realidad del universo como una unidad inseparable, un campo unificado de fuerzas.

Cuarta interpretación.- “Hay muchos mundos, muchas universos paralelos que coexisten”, un evento que ocurre en uno de estos universos se proyecta en todos los demás, si lanzamos un dado en este mundo nos saldrá un resultado, los demás resultados posibles ocurren en universos paralelos.

Quinta interpretación.- Los fenómenos del universo pertenecen a una lógica diferente que no es nuestra lógica cotidiana. La geometría euclidiana es válida sólo a cierto nivel de realidad perceptible, a otros niveles es preciso utilizar otras geometrías. La teoría de la relatividad generaliza postula que la gravedad es una curvatura del espacio.

Sexta interpretación.- Sostenida por Einstein, quería afirmar el valor real de los fenómenos del universo, frente a los presupuestos probabilísticos de N. Bohr. La realidad perceptible obedece a otras leyes diferentes de la experiencia cotidiana.

La séptima interpretación sostiene que sólo la conciencia es capaz de crear la realidad, solo un ser dotado de conciencia es capaz de pensar y crear la realidad en la que está involucrado.

La octava interpretación es la de Heisenberg, sostiene que el universo tiene dos aspectos, la realidad que percibimos, más bien aparente, y lo que puede ser, el mundo potencial, de la que dimana.

En definitiva todas estas posturas las podríamos reducir a dos: el modelo 1 sostiene que no hay realidades profundas, sino aparentes, el mundo es una pura apariencia. Esta versión coincide con ciertas filosofías orientales que vienen a decir que este es el mundo de la ilusión, donde todo es ilusorio, no es real.

El modelo 2 viene a decir que el universo lo crea el observador, el universo y el observador son un desdoblamiento de una realidad común, la unidad indivisible que subyace a todo lo creado.

Ambas tienen en común el evidenciar que sólo los fenómenos existen como tales, detrás de ellos no hay nada, no hay ningún fenómeno que pueda dar cuenta de ellos. En todo caso, lo que ocurre en el mundo visible aparece conformado a partir de un estado cuántico de posibilidades cuyos elementos constitutivos, las partículas y subpartículas son estados aleatorios, posibilidades que operan de forma probabilística.

Fuentes:

TEXTOS



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