sábado, 23 de enero de 2010

El Gato de Schrödinger y el Progreso


Es fascinante como lo que antaño fue sabiduría arcana se trivializa, se democratiza y acaba permeando la cultura cotidiana POPular. Probablemente el ejemplo más a mano es el de todo lo relacionado con Internet (@, .com, www, ADSL, direción IP, blog, red social, ...). Sin embargo, hay ejemplos menos relacionados con la mercadotecnia de la tecnología y más con una auténtica subida del nivel cultural (un salto cuántico en la comprensión de la realidad por parte de la consciencia colectiva, tal vez).

Es el caso de la Mecánica Cuántica. La Mecánica Cuántica se desarrolla entre las postrimerías del XIX y la Segunda Guerra Mundial y consiste en una serie de teorías, postulados y herramientas matemáticas que se desarrollan para explicar el comportamiento de las partículas subatómicas allí donde la Mecánica Clásica o Newtoniana no tenía explicación o realizaba predicciones erróneas. El andamiaje matemático de la mecánica cuántica desarrolla una serie de ecuaciones o funciones de onda que describen el estado de los sistemas, pero lo hacen de manera probabilística; es decir, describen los sistemas con la probabilidad de que estos estén en un estado concreto en un determinado instante en que dichos sistemas son observados.

Notesé que si no hay observación, no hay conocimiento y teniendo en cuenta el principio de indeterminación de Heisenberg, toda observación altera el sistema observado, luego el observar un sistema lo cambia. No existen observaciones no intrusivas ¿o sí?

Este es uno de los tipos de paja mental que se han estado haciendo los físicos durante el último siglo (razón de más para no estudiar Física) y que ha acabado siendo una disputa más teológica que científica. Pero de la mecánica cuántica surgen otros problemas o paradojas no relacionadas con el subjetivismo sino con cómo interpretar lo que la mecánica cuántica implica de la realidad, puesto que sus resultados están a veces muy alejados de nuestras percepciones macroscópicas de la realidad.

Para relexionar sobre estas contradicciones, Erwin Schrödinger publica en 1935 un artículo seminal que describe el experimento intelectual del Gato: Tenemos una caja cerrada y opaca que contiene un gato, una botella de gas venenoso, una partícula radiactiva con un 50% de probabilidades de desintegrarse en un tiempo dado y un dispositivo tal que, si la partícula se desintegra, se rompe la botella y el gato muere. Como el estado de todo el sistema depende de una única partícula subatómica, se debe poder describir por las leyes de la mecánica cuántica, de manera que la pregunta de si el gato está vivo o muerto se debe poder contestar con ellas. Estas establecen que mientras no se abra la caja el gato está descrito por un estado "medio vivo-medio muerto" y que sólo al abrir la caja podemos constatar una de las dos posibilidades macroscópicas ya que el gato "colapsa" a vivo o muerto.

¿Qué quiere decir todo esto? Pues vete tú a saber, pero hay varias interpretaciones, todas ellas fascinantes:

  • La variable escondida o interpretación Einsteniana: Las ecuaciones no describen el estado del gato sino el conocimiento que nosotros podemos tener del gato, que no es completo, porque nos falta información. si tuvieramos esa información (la variable escondida), deberíamos ser capaces de describir el estado del gato en términos que tuvieran sentido. Esta interpretación sostiene que el gato siempre está vivo o muerto, independientemente del observador.
  • La interpretación de Copenhague: Según las ecuaciones, el gato está medio vivo y medio muerto. Punto. El preguntarse qué quiere decir esto carece de sentido puesto que esto es todo lo que podemos saber del gato hasta que abrimos la caja, momento en que el gato colapsa a vivo o muerto. Según la interpretación de Copenhague, las ecuaciones describen la realidad.
  • La teoría de los universos múltiples: Pues sí, todas esas paridas de la ciencia-ficción sobre los multiversos tienen fundamento y no pueden ser refutadas con todo lo que sabemos de la mecánica cuántica. Según esta teoría inciada por Everett, hay universos en los que en cada momento el gato está vivo y muerto. Cada medida, observación o interacción de un observador externo con el sistema produce dos universos: uno con el gato vivo y otro con el gato muerto. Filosóficamente esta interpretación concilia -hasta cierto punto- el determinismo científico con el libre albedrío, además de ser coherente con toda la matemática involucrada y ser mucho más divertida (podemos decir por ejemplo que en cualquier momento hay un universo en el que el gato no ha muerto: inmortalidad cuántica), por eso este es el preferido de guionistas y escritores de ciencia-ficción.

Ya hablé en su día del uso del Gato en  Los Invisibles pero después de todo, este no deja de ser un comic de culto. Me pareció mucho más revelador ver cómo los foros de internet se plagaban de referencias a la física cuántica para discutir lo que estaba pasando o no en Perdidos o cómo terminaría (por ejemplo en Theoriesonlost.com para la interpretación de los Universos Múltiples o en blogs.suntimes.com para la interpretación de Copenhague)  pero bueno, ya discutimos también que Lost es parte de Friquitaun y como todo barrio de Friquitaun tiene que tener dentro algún parque temático para que se entretengan los friquis.


Pero cuando en una serie tan mainstream y tan de gran público como Flash Forward, un físico, en pleno triquitriqui, se pone a explicarle a la socia la paradoja, cuando en Facebook se discute colectivamente el teorema de Everett, cuando en Youtube hay videos explicando el experimento del gato con cientos de miles de visitas, no puede uno evitar unos momentos de optimismo recapitulando que donde antes estábamos luchando por la alfabetización ahora estamos instalados cómodamente en el bachillerato.

Dura sólo unos momentos. Luego conversas unos minutos con uno de veinte años y se te pasa.

Pero en fin, a lo que íbamos y para lo que valga, mi quiniela para el futuro desarrollo de Flash Forward, es que las visiones de futuro están causadas por emisiones de neutrinos (que al viajar más deprisa que la luz, pueden viajar en el tiempo, pero esto lo explicamos otro día) y que no todos los futuros vistos se cumplirán (en el universo particular que estamos observando), sino que son futuros posibles, modificables por la acción o la observación de cada uno de los protas. Me puedo equivocar, pero ¡qué  divertido es adivinar!



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