Controversias en la mecánica cuántica

El principio de incertidumbre produjo una convulsión no solo en la física sino también en la filosofía. Según el propio Niels Bohr «si alguien dice que puede pensar en la mecánica cuántica sin sentir vértigo es que no ha entendido nada de nada». En efecto, el mundo que nos rodea parece ser bastante sólido, pero bajo él subyace la indeterminación cuántica, que niega que haya hechos absolutos, cosa que no hace la relatividad de Einstein. Además, Bohr afirmó que la mecánica cuántica exigía una renuncia a la idea clásica de la causalidad (una acción siempre produce un resultado determinado de una manera totalmente predecible), y esta idea se trasladó a cualquier aplicación fuera de la física. Gell-Mann lo dijo claramente: «Como esta disciplina solo predice probabilidades, algunos piensan que la cuántica permite que ocurra prácticamente cualquier cosa. Todo depende de si se toman en consideración sucesos con una probabilidad pequeñísima». Por ejemplo, la probabilidad de que un objeto macroscópico masivo se eleve durante un cierto tiempo como consecuencia de una fluctuación cuántica es despreciable.

El intento más importante de mostrar las carencias de la teoría cuántica es la llamada paradoja EPR (de Einstein, Podolsky y Rosen), que Einstein propuso en principio a Bohr como un experimento mental, pero que después fue objeto de medidas por Bohm y por Aspect. Según ellos, dos fotones polarizados lanzados en direcciones opuestas se comunican su espín: si este cambia en uno de ellos, el otro lo hace instantáneamente, es decir, intercambian información a velocidad superlumínica. Interpretando los resultados de estos experimentos y aplicando tratamientos matemáticos, el norirlandés John Bell, fallecido en 1990 a los 62 años de edad, propuso en 1964 un teorema en el que supone que los objetos microscópicos tienen propiedades físicas reales (en contra de la interpretación cuántica de Bohr en Copenhague y de John Wheeler: «Ninguna propiedad microscópica es una propiedad hasta que es una propiedad observada»). Según la llamada ‘desigualdad de Bell’ existen magnitudes observables mayores (¿variables ocultas?) que otras también observables que pueden ser evaluadas. Si la desigualdad se viola en un experimento real (no mental), nuestro mundo (¿microscópico?) no podría tener realidad ni separabilidad, esto es, las afirmaciones de la teoría cuántica serían correctas y las conclusiones del experimento ERPB, también. Después de muchos intentos fallidos debido a las grandes dificultades de las medidas del espín y de la polarización de los fotones, el equipo del francés Alan Aspect anunció que la desigualdad de Bell no se cumplía y, por tanto, la teoría cuántica era correcta.

Y aquí empezó la cháchara: ‘algunos’ afirmaron que la teoría cuántica poseía propiedades fantásticas. Si existían acciones a distancia a velocidad superlumínica entre partículas subatómicas (esas acciones fantasmales que Einstein no podía tragar), también la habría entre objetos macroscópicos. Nuestro mundo tiene una misteriosa conectividad universal, de modo que cualquier par de objetos que hayan interaccionado alguna vez quedan entrelazados para siempre. Por lo tanto, hay que aplicar la teoría cuántica al mundo entero mediante una función de onda universal; además, si existen múltiples universos, el famoso gato de Schrödinger puede estar vivo en uno de ellos y muerto en otro. ‘Algunos’ dicen que hay cabida en la teoría para los fenómenos paranormales como la precognición y, puesto que la velocidad de la luz está superada, los viajes en el tiempo son posibles, así como la teleportación de la materia. ¡Se abre un nuevo mundo en el que cualquier cosa que las personas puedan imaginar es posible!

Dentro de las controversias, es interesante la reflexión que se hace el astrofísico británico David Lindley: «La física clásica no es capaz de decir por qué nació el universo, ya que, según ella, no puede ocurrir nada que no haya sido provocado por unos acontecimientos previos (causalidad, ¿una cadena infinita de causas?). Parece inevitable que el nacimiento del universo sea un acontecimiento cuántico. La física cuántica no puede decir por qué nació, solo es capaz de decir que fue así, espontáneamente, como una cuestión de probabilidad más que de certidumbre».

Dice Gell-Mann: «mientras se debaten estas cuestiones, los científicos, en su feliz ignorancia, continúan aplicando y utilizando la mecánica cuántica con mucho rendimiento». Dice Stephen Weinberg: «Einstein no cree, Feynman no entiende, pero surgen aplicaciones basadas en la mecánica cuántica: enlaces moleculares, desintegraciones radiactivas, conductividad eléctrica, magnetismo y radiación electromagnética, semiconductividad, superconductividad, enanas blancas, estrellas de neutrones, fuerzas nucleares, partículas elementales, incluso la teoría de cuerdas».

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