LAQUINTACOLUMNA

viernes, 11 de octubre de 2013

LA TEORÍA DE LA INTERPRETACIÓN DE LOS MUNDOS MÚLTIPLES DE LA FÍSICA CUÁNTICA

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I ESTA TEORÍA ES CORRECTA, PODRÍAMOS ESTAR VIVIENDO EN UNA RED DE LÍNEAS TEMPORALES ALTERNATIVAS

La Interpretación de los Mundos Múltiples de la física cuántica ha existido por casi 60 años. Es una idea muy controvertida que sugiere que nuestro mundo – y todo en él – está en constante división en líneas de tiempo alternativas. Si es correcta, esto es lo que su verdadera existencia en realidad podría ser.

Hace más de cien años, el descubrimiento de la física cuántica arruinó la fiesta. Nuestra cómoda concepción del universo como un mecanismo de relojería fue desbaratada con la constatación de que, a escala micro, hay un poco de locura en marcha.

Gracias a la mecánica cuántica, ahora sabemos que la materia toma las propiedades de ambas, partículas y ondas. Es más, gracias a Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger, podemos no estar seguros sobre el impulso y la posición de una partícula, ni tampoco podemos estar seguros sobre el estado de un objeto cuando no está siendo observado . En otras palabras, el universo, -por lo menos en una cierta escala-, parece ser completamente difuso y nebuloso. Posiblemente incluso aleatorio.

La física cuántica ha alborotado completamente los principios clásicos, -y aparentemente intuitivos-, de espacio y tiempo, causalidad, y la conservación de la energía. Esto quiere decir que las interpretaciones de Newton, e incluso Einstein, del universo son insuficientes. En efecto, si queremos desarrollar una teoría unificada y comprensible de todo, vamos a tener que conciliar todo esto de alguna manera.

Sin embargo, algunos físicos, molestos por las implicaciones de la mecánica cuántica en nuestra comprensión del universo y nuestro lugar en él, siguen optando por ignorarla o descartarla como un tipo de desagradable inconveniente. Y es difícil culparlos. La física cuántica no sólo es molesta a la física convencional. También perturba el sentido de nuestro lugar en el universo a escala copernicana: un cambio de paradigma que arrastra un profundo y metafísico bagaje existencial.

La negación, sin embargo, no va a ayudar a la situación, -ni va a promover la ciencia. Los físicos no tienen más remedio que postular las teorías que tratan de explicar las cosas que ven en el laboratorio, no importa lo extraño que parezcan. Y en el mundo de la mecánica cuántica, esto ha dado lugar a una serie de interpretaciones diferentes, incluyendo la interpretación de Copenhague, la Interpretación Ensemble, la teoría de Broglie-Bohm, y muchas, muchas otras.

Y por supuesto, la famosa Interpretación de los Mundos Múltiples.

La formulación “Estado Relativo”

De vuelta a la década de 1950, un estudiante de Princeton con el nombre de Hugh Everett III se enredó en el maravilloso y loco mundo de la física cuántica. Él se familiarizó con las ideas de Niels Bohr, Heisenberg y Schrödinger, y estudió con Robert Dickie y Eugene Wigner. Luego, en 1955, comenzó a escribir su Ph.D. tesis bajo la tutela de John Archibald Wheeler.

En 1957, publicó su trabajo bajo el nombre de “Mecánica Cuántica por el método de la función de onda universal.” Finalmente, después de más ediciones y recortes, fue republicado bajo el nombre de “Mecánica ondulatoria sin Probabilidad”, y aunque se refirió a su teoría como la “formulación de estado relativo”, fue rebautizado como la Interpretación de los Mundos Múltiples(IMM) por Bryce Seligman en los años 60 y 70.

Pero al igual que muchas teorías seminales en la ciencia, la idea de Everett fue despreciada. Tan despreciada, de hecho, que renunció a la física y se fue a trabajar como analista de defensa y consultor.

Ahora, unos 60 años después, su idea radical pervive en un pequeño ,-pero en crecimiento-, subconjunto de físicos. En una encuesta reciente de físicos cuánticos, el 18% de los encuestados dijo que suscribían la IMM (en comparación con el 42% que compran en la dominante interpretación de Copenhague).

El Postulado de Everett

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En esencia, la gran idea de Everett fue la sugerencia de que el universo entero es mecánica cuántica por naturaleza, -y no sólo el espeluznante fenómeno hallado a una inderminista escala microscópica. Al traer eventos macroscópicos al panorama, él trastornó la importancia de medio siglo de trabajo de los que le precedieron. Los dos mundos diferentes, argumentó Everett, pueden y deben estar vinculados.

Sin duda, el problema que presenta la mecánica cuántica es la constatación de que parece que vivimos en un mundo determinista (es decir, un mundo comprensible y racional) que contiene algunos elementos no deterministas. Everett trabajó para conciliar el micro a la macro argumentando que ninguna división arbitraria debe ser invocada para delimitar los dos reinos.

A su juicio, la función de onda universal, es una lista matemática de cada configuración única de un objeto cuántico, como un átomo de hidrógeno. Es una descripción de cada posible configuración de cada partícula elemental única en el universo (que es una gran lista). Lo que no aplicó Everett fue  la ecuación de función de onda de Schrodinger a la totalidad universo, -por lo que ahora es conocido como el Postulado Everett:

Todos los sistemas aislados evolucionan de acuerdo a la ecuación de Schrödinger.

Everett también argumentó que la medida de un objeto cuántico no le fuerza a uno u otro estado comprensible. En cambio, hace que el universo se divida, o se ramifique, para cada posible resultado de la medida, el universo se divide literalmente en mundos distintos para adaptarse a cada resultado posible. Y curiosamente, la idea de Everett permite a la aleatoriedad ser eliminada de la teoría cuántica, y, en consecuencia, de toda la física (con lo que hace a los físicos muy felices).

Vale la pena señalar que la IMM está en agudo contraste con la famosa interpretación de Copenhague, una rama de la física que dice que la mecánica cuántica no puede producir una descripción coherente de la realidad objetiva. En su lugar, sólo podemos tratar con probabilidades de observación o medir diversos aspectos de cuantos de energía, -las entidades que no se ajustan a las ideas clásicas de partículas y ondas. Sus partidarios hablan sobre el colapso de la función de onda, -que sucede cuando se hace una medición, y que hace que el conjunto de probabilidades asuma inmediatamente al azar sólo uno de los posibles valores posibles.

Tantos Mundos

Según Everett, un “mundo” es un subsistema complejo, causalmente conectado que no interfiere significativamente con otros elementos de la superposición mayor. Estos “mundos” se pueden llamar “universos”, pero “universo” tiende a describir todo el tinglado.

Ni que decir tiene, es una teoría metafísica que altera drásticamente nuestra comprensión del universo y nuestro lugar en él. Si es verdad, el universo se compone de una incesante serie de líneas temporales que se ramifican para dar cabida a todas las posibilidades. Ulteriormente, esto significa que una versión tuya, -o lo que crees que eres-, está constantemente bifurcándose hacia otras historias alternativas.

Por ejemplo, en el caso del gato de Schrödinger, no es tanto vivo como muerto cuando no fue observado. En cambio, una versión del mismo deja de existir, mientras que otra vive en una línea de tiempo alternativa. Como otro ejemplo, una versión de ti deja de leer mi artículo en este punto exacto, mientras que otra versión tuya continuará hasta el final. Podría incluso haber alguna versión malvada tuya en alguna parte. Mientras que es probable, -y no viola las leyes físicas en la escala macro-, una nueva versión del universo, y todo lo que hay dentro de ella se creará. A su vez, estas continuarán ramificándose en base a las nuevas contingencias contenidas en las mismas. Pero los mundos Everett en los que la probabilidad colapas nunca pueden ser realizados, y, en consecuencia, nunca pueden ser observados.

Así que lo que parece ser un solo individuo que vive momento a momento es en realidad un múltiple  flujo perpetuo de experiencias; no hay una única línea de tiempo. En cambio, hay muchos, muchos mundos. Esto significa que todas las posibles historias alternativas y futuras son reales.

Esto también significa que podría haber un número infinito de universos, -y que todo lo que pudo haber sucedido en nuestro pasado, de hecho ha sucedido en el pasado de otros mundos.

Extraño e Incomprobable

Como era de esperar, hay una serie de objeciones a la IMM. Como se ha señalado, el 82% de los físicos cuánticos no lo acepta.

Una de las quejas más comunes es que la IMM viola gravemente la conservación de la energía (es decir, ¿dónde diablos está toda la energía procedente de combustibles de todos estos nuevos universos?). Otros sostienen que se viola la navaja de Occam, que no da cuenta de los acontecimientos que no son locales (como un alienígena haciendo una observación muy, muy lejos), o que sus parámetros y definiciones, como “medida”, son demasiado generosos o vagos .

Y, por supuesto, conduce a una serie de conclusiones extrañas. Por ejemplo, una versión tuya que ganará la lotería cada vez que juegue. Claro, es altamente improbable, pero no imposible. En el espacio de todos los mundos posibles, una versión tuya tendrá que experimentarlo.

Tal vez aún más extraño es el escenario en el que una persona, -alguien que no pueda tocar un instrumento musical-, se sienta delante de un piano e interpreta  Claire de Lune de Debussy a la perfección estrictamente por casualidad. Claro, las probabilidades de golpear correctamente cada nota sucesiva alcanza una escala astronómica conforme la pieza avanza, -pero esto es lo extraño que surge cuando tenemos que considerar (1) probabilidades y no imposibilidades, y (2) el número casi infinito de expresiones de todos los mundos posibles.

Pero algo sobre este escenario parece…equivocado.

Otra perspectiva interesante y relacionada proviene de la página web Rational Skepticism (Escepticismo Racional):

Por ahora, la IMM es físicamente dependiente. Es decir, la probabilidad de un resultado se evaluó a partir de potencial físico. Sin embargo, todos sabemos que la probabilidad de eventos no está supeditada a los potenciales físicos. Sé, por ejemplo, dada la evolución de mi propia vida/mente, que la probabilidad de convertirme mañana en un materialista, es cero. No tengo ninguna duda sobre eso, ya que yo ya he estado allí y he visto los defectos de eso(por no mencionar todo lo que he ‘visto’). Del mismo modo, todos ustedes pueden estar seguros de una cosa u otra. Además, por ejemplo, si existe el potencial físico, la probabilidad de que en los titulares de los periódicos de mañana el Papa como un asesino homosexual ateo me parece difícil, por  lo menos. Por lo tanto, ¿estos son muchos mundos limitados por lo que es físicamente posible, o por lo que es razonablemente posible? Es decir, ¿qué preocupaciones emotivo/mentales dictan que mundos son posibles, o sólo físicamente potenciales? En vista de ello, parece que la IMM no tiene ningún recurso para ese potencial mental.

Lo cual es un gran punto. ¿En qué momento la probabilidad, -incluso dentro de los límites de la física clásica-, entra en el reino de la absoluta improbabilidad? En el ejemplo anterior, la de nuestro pianista increíblemente afortunado, tal cosa nunca podría suceder porque la persona no ha desarrollado la musculatura del dedo adecuado, o de repente puede detenerse a la mitad de su actuación, horrorizado por su peculiar logro.

Y también está la cuestión de la capacidad de prueba. Lamentablemente, no podemos comunicarnos con nuestras copias. Cada versión de nosotros sólo puede observar una instancia del universo en un momento dado. Por tanto, la IMM se considera incomprobable, -llevando a muchos a descartarla como acientífica o una cosa de locos.

En realidad, puede haber una manera de probarlo. La IMM implica la hipótesis de la inmortalidad cuántica, -el argumento de que una versión de nosotros siempre observa el universo-, incluso en la más improbable de las circunstancias. Para probar la IMM, todo lo que hay que hacer es intentar el suicidio en base a un esquema de 50/50 de probabilidades. Según la teoría, una versión tuya  sobrevivirá a los intentos de suicidio, -pero es una oportunidad entre billones. La baza, por supuesto, es vivir la vida de esa versión particular tuya. Buena suerte .

Hugh Everett, a pesar de su creencia en la inmortalidad cuántica, murió en 1982. Pero su idea sigue viva, -una especie de inmortalidad en sí misma.

http://maestroviejo.wordpress.com

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