Un Cuento Cuántico

Juan Barragán, “El Mula” 
sanjuanelmula@gmail.com

Sabemos que algo está sucediendo, pero no sabemos qué es. Bob Dylan

Dicen los estudiantes de física que a la teoría cuántica se le llama “cuántica”, precisamente porque solo la entienden solo unos “cuantos”; lo cual no es tan rigurosamente cierto como podría pensarse. Es relativamente sencillo explicar y entender los resultados de los experimentos cuánticos que se han realizado por décadas y que invariablemente arrojan los mismos resultados previstos por las ecuaciones de la teoría o mecánica cuántica y que son sorprendentes, por decir lo menos. Estos resultados nunca se han podido desacreditar, a pesar de que a todas luces nos resultan aberrantes, ilógicos y contra intuitivos. La mecánica cuántica nunca ha fallado en sus pronósticos, es la teoría más probada de la historia de la ciencia y hasta la fecha nunca se ha equivocado, lo difícil es creer en los resultados, porque: cómo es posible creer que esta teoría pueda demostrar que un objeto está en varios sitios a la misma vez; o cómo es posible creer que dos objetos puedan comunicarse entre sí a distancias astronómicas e instantáneamente a velocidades superiores a la de la luz,  contraviniendo la teoría de la relatividad de Albert Einstein, quien es seguramente uno de los genios más grandes de la historia y que estableció incontrovertiblemente como constante universal el límite absoluto la velocidad de la luz: “nada puede viajar más rápido que la luz”, lo cual ha sido ampliamente demostrado. Pues sí, la mecánica cuántica se ha cansado de demostrar experimentalmente los absurdos hechos citados y otros muchos más igual de extraños y difíciles de creer; pero tal vez lo más increíble de todo sea el hecho comprobado de que la conciencia del observador, es decir, su “libre albedrío”, es lo que determina cual es la realidad física y posición del objeto observado.

La mayoría de los físicos voltean hacia otro lado tratando de evadir el hecho categórico de que existe una conexión más que evidente entre la conciencia y la física; algunos dicen que este “enigma cuántico” es el secreto de familia de los físicos. Aducen que la conciencia es materia de estudio para la filosofía o la psicología, pero no de la física. La desatención a este punto ha dado pie a que una legión de pseudocientíficos se hayan aventurado a dar interpretaciones y sacar conclusiones estrafalarias y descabelladas -y hasta puede que me quede corto con los calificativos- acerca de los hechos predichos, observados y demostrados por la mecánica cuántica; esto sucede porque el problema real no está en entender los resultados que arrojan los experimentos cuánticos en los que todo mundo se pone de acuerdo, ya que son muy evidentes y concretos, pero la interpretación de los resultados pueden ser muy especulativos y contradictorios. (El que quiera ver un despliegue amplio de barbaridades al respecto, puede buscar en la plataforma de You Tube la película: What the #$*! Do We (K)now!? [Cuya versión en español es ¿¡Y tú qué sabes!?]).

Por otro lado, Bruce Rosenblum y Fred Kuttner son dos físicos de excepción que han tenido el atrevimiento de abordar con seriedad el tema de la conciencia y su relación científica con la física, lo que en no pocas ocasiones les ha valido la sorna de algunos de sus colegas. Una forma sencilla y amable que proponen para entender la clase de problemas que plantea la interpretación de la realidad propuesta por la mecánica cuántica se explica en un cuento -desde luego ficticio- que se desarrolla en la aldea de Eug Ahne Poc, situada en algún lugar remoto de las montañas del Tíbet donde vive un iluminado llamado el Rhob y que suele hacer demostraciones sorprendentes muy similares a las que se observan en la mecánica cuántica.

En el cuento, Joe, un estudiante de física a punto de graduarse, decide buscar y conseguir algún patrocinio que le permita viajar al Tíbet, conocer Eug Ahne Poc y constatar de primera mano las prodigiosas demostraciones que hace el Rhob. Por fortuna para Joe, el patrocinio se concreta, así es que, a los pocos días de su graduación, ya se encuentra en el aeropuerto de Los Ángeles abordando un Jet que lo acercará lo más posible a su tibetano destino vía Honolulu, Tokio, Shanghái, Bangkok, Bangladesh y Katmandú; desde ahí tendrá que continuar su ruta por algún medio carretero hasta el pie de la cordillera de los Himalaya, para terminar con una escalada a lomo de Yak hasta llegar a Eug Ahne Poc. La ruta ciertamente no sería la más corta, ni la más breve; esta decisión había sido tomada por motivos económicos, dado que su presupuesto era ciertamente restringido. Cuatro días después, ya en el crepúsculo, divisó la aldea donde lo esperaba el Rhob para agasajarlo con un banquete vegano. Molido por las andanzas del viaje, aquella noche Joe durmió a pierna suelta.

Al día siguiente, luego de un desayuno a base de frutas exclusivamente, Joe interpeló al Rhob sobre la demostración. El Rhob era el único en la aldea que hablaba inglés: “Cómo ya sabía que ustedes los norteamericanos adolecen de paciencia y siempre quieren ir de prisa, tengo ya preparado el experimento”.

Para la demostración había dispuestas dos chozas separadas en un claro desmotado del bosque, cada choza contaba con una cortina a manera de puerta y junto a esta un guardia en actitud marcial. En el centro del claro se encontraba una joven pareja tomada de la mano. El Rhob tomó la palabra y le dijo a Joe: “El experimento consiste en que se va a distribuir a la pareja entre las dos chozas de alguna forma indeterminada; mientras esto sucede, tu tendrás puesta esta capucha para que no puedas ver tal distribución; después, tu harás la pregunta adecuada y siempre recibirás la respuesta adecuada a tu pregunta ¿estás preparado?”. Joe asintió poniéndose la capucha.

Instantes después el Rhob retiró la capucha de la cabeza de Joe y lo conminó a hacer la pregunta obvia: “¿Dónde se encuentra la pareja?” preguntó Joe. En lugar de responder, el Rhob indicó al guardián de la choza de la derecha que descorriera la cortina para que Joe comprobara que efectivamente ahí se encontraba la pareja de jóvenes; acto seguido, mandaba el Rhob descorrer la cortina de la choza de la izquierda para que Joe comprobara que no había truco y que la choza donde no se encontraba la pareja estaba completamente vacía.

Este primer experimento se repitió media docena de veces y en todas ellas pudo comprobarse que en una de las chozas estaba la pareja y que la otra se encontraba siempre vacía. En la siguiente ronda de experimentos, Joe ya se encontraba un poco exasperado, dado que no veía nada de sorprendente en la demostración; así que decidió, de forma por demás taimada, cambiar el sentido de la pregunta, y al retirársele la capucha cuestionó: “¿En qué choza se encuentra la mujer?”. El Rhob mandó descorrer la cortina de la choza de la izquierda donde ciertamente se encontraba la mujer, y al descorrer la cortina de la choza de la derecha, ahí se encontraba el hombre. Nadie sabía que Joe cambiaría la pregunta, así que pudo haber optado por repetir la pregunta sobre donde se encontraba la pareja y tal vez la habría encontrado en alguna de las dos chozas; pero esto no se sabe, es un misterio, porque nadie puede saber el resultado de un experimento que no se ha realizado.

A partir de entonces Joe cambiaba alternativamente las preguntas. Algunas veces preguntaba dónde se encontraba el hombre, otras dónde se encontraba la mujer y en otras dónde se encontraba la pareja y siempre recibía la respuesta adecuada a la pregunta que formulaba; esto, mientras trataba de descubrir cuál era el truco que utilizaba el Rhob para adivinar la pregunta que formularía: ¿telepatía?, ¿percepción extrasensorial?, ¿sugestión hipnótica?, después de todo el Rhob era un místico, una especie de chamán, pero Joe no lograba dilucidar el método adivinatorio. Por fortuna, Joe traía como amuleto un peso mexicano de plata y en la siguiente ronda de experimentos decidió dejarlo todo al azar; tiraría la moneda al aire, si caía sello, preguntaría por la pareja, de caer águila, preguntaría por la localización del hombre o de la mujer.  Después de una docena de nuevos intentos en los que siempre obtenía la respuesta adecuada a la pregunta que formulaba y que ahora se decidía al azar, se dio por vencido y preguntó directamente al Rhob: “¿Cómo haces para adivinar cuál es la pregunta que ni siquiera yo sé que voy a formular? El Rhob contestó: “Yo no lo sé, es al hacer tu pregunta cuando se decide la distribución de la pareja, todo es cuestión de física cuántica…”

Joe regresó a la Universidad de California con más preguntas que respuestas, pero eso sí, decidido a continuar sus estudios con un postgrado en física cuántica. Hasta la fecha se sabe que Joe aún no acaba por comprender cabalmente la cuántica y que cada que diseña un nuevo experimento para poner a prueba esta teoría, acaba igual de confundido que aquel día en Eug Ahne Poc, dado que las predicciones de la mecánica cuántica nunca se han equivocado. El eminente científico Niels Bohr, pilar de la física cuántica, decía que si alguien al estudiarla, no se sentía totalmente confundido, es que no había entendido nada en absoluto. Y la confusión comienza porque ni siquiera sabemos con certeza que es la realidad física en sí, a veces se manifiesta como ondas de Energía y otras veces se manifiesta como materia, es decir Masa. Sabemos que estas dos manifestaciones son equivalentes de acuerdo con la más famosa de todas las fórmulas, aquella que todos conocemos y que  planteó Einstein (esto si es que traducimos correctamente el signo “=”, que en física y en matemáticas en general quiere decir “equivalente a” y no “igual o idéntico a”), entonces la fórmula: , es donde la (E)nergía equivale a la (m)asa multiplicada por el cuadrado de la (c)onstante universal de velocidad de la luz. La constante de la velocidad de la luz en un número mucho muy grande: 300,000 km/segundo, que multiplicado por sí mismo, o sea, elevado al cuadrado, nos da un número ciertamente enorme: 90,000’000,000; solo así se comprende porque, liberando la energía contenida en una masa pequeñísima de tan solo unos cuantos gramos de uranio, se haya podido destruir toda una ciudad como la de Hiroshima con una sola bomba atómica.

Tal vez lo más sorprendente, extraño y contra intuitivo de la física cuántica es que la teoría pueda demostrar que la manifestación de la realidad física del universo no está predeterminada; es decir, la forma como la realidad se manifiesta depende exclusivamente de la conciencia del observador. Como en el cuento de Eug Ahne Poc, si el observador decide hacer un experimento para captar la realidad física como una onda extensa, esta se manifestará como energía y puede ser demostrada porque la onda creará un patrón de interferencia; si por el contrario, el observador decide hacer otro experimento para detectar la realidad física como una concentración de masa, esta realidad se manifestará como materia que se puede detectar en un lugar preciso como partícula que incide en un contador Geiger o en una película fotográfica; nótese que estamos hablando del mismo objeto exactamente, que puede manifestarse como una onda, o bien, como una partícula. Mientras el objeto sea una onda de energía, este abarcará un espacio extenso y nos será imposible ubicarlo en un lugar preciso, es decir, existirá solo como posibilidad en muchos y en ningún lugar en particular al mismo tiempo y no se detectará materia alguna hasta que decidamos observarlo como partícula en un solo lugar concreto predicho por la mecánica cuántica; entonces, la función de onda colapsará para condensarse en masa; antes de esto, la realidad física no existía, era tan solo un amasijo de probabilidades antes de que decidiéramos cuándo y dónde observarla. Si esto les resulta absurdo, ilógico y aberrante, no se preocupen, a los expertos les sucede lo mismo. Aunque estos experimentos se han hecho en su mayoría con objetos microscópicos como fotones, electrones o átomos, la mecánica cuántica no impone ninguna restricción en cuanto al tamaño del objeto; además, los objetos macroscópicos están constituidos por cuerpos microscópicos como átomos y las reglas de la cuántica son universales y se aplican a todos los objetos por igual. Se han efectuado experimentos con moléculas enormes y las predicciones cuánticas se cumplen, estableciendo que las únicas restricciones son de presupuesto.

Al igual que en Eug Ahne Poc, en mecánica cuántica el observador siempre recibirá la respuesta adecuada a la pregunta que formule. Lo único que no se vale es formular al mismo tiempo las dos preguntas, según lo estableció Heisenberg con su principio de indeterminación o incertidumbre: “No se puede determinar la ubicación exacta de un objeto (masa) y al mismo tiempo conocer su velocidad (energía); y a la inversa: no se puede establecer la velocidad de un objeto y al mismo tiempo conocer su ubicación”. Pero eso será el tema de otro artículo si es que ustedes, estimados lectores, así lo disponen mediante sus correos electrónicos.

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