El Poder de la Observación – Dioses de la Realidad

Yo Pienso, Luego Tú Existes

En la entrada «¿Alguien ha visto a un lindo gatito?« se planteaban una serie de preguntas como …

¿Qué sucedería si en un experimento cuántico estuvieran involucradas varias conciencias al mismo tiempo?

Para el físico y premio Nobel Eugene P. Wigner las leyes de la mecánica cuántica no eran consistentes si no hacían referencia a la conciencia. Así que, en 1961 ideó un nuevo experimento mental conocido como “El amigo de Wigner” donde este científico observa cómo su amigo abre la caja donde se encuentra el “gato de Schrödinger” (os previne que el gato saldría más de una vez), la cuestión es…

¿La observación del amigo al interior de la caja es suficiente para que el gato esté vivo o muerto o hay que esperar a que el propio Wigner sepa el resultado para que la onda se colapse?

Si esto último fuese así, entonces, la caja, el gato y el amigo formarían un sistema cuántico mayor con una función de onda más compleja donde todo estaría indefinido (incluida la mente del amigo) hasta que Wigner la colapsara y el destino del felino fuera una realidad. Sin embargo, si al mismo tiempo, otra persona observara a Wigner y otra a ésta última, estaríamos ante un regreso infinito y he ahí la paradoja.

Pero para Wigner este regreso infinito no se produce porque la única mente que puede colapsar la onda es la suya, ya que para él…

SÓLO SU CONCIENCIA ES LA QUE EXISTE:

«…soy el único observador, y todas las otras personas son el objeto de mis observaciones»

Simetrías y Reflexiones. Eugene Wigner

Nos dice Mark Twain en el «Forastero Misterioso»:

“Es verdad lo que te he revelado; no hay Dios, ni universo, ni raza humana, ni vida extraterrestre, ni cielo, ni infierno. Todo es un sueño…, un sueño grotesco y disparatado. Nada existe salvo tú. Y tú no eres más que un pensamiento…, un pensamiento errante, un pensamiento inútil, un pensamiento desamparado, vagando solitario entre las eternidades!”

¿Pero como se podía llegar a esa conclusión tan extraña?

Existe una doctrina filosófica denominada solipsismo que defiende que sólo podemos estar seguros de la existencia de nuestra propia mente (individual) y todo lo que nos rodea no es más que el producto de ésta. Es decir, tan sólo podemos creer en la existencia de nuestras propias sensaciones, nuestras propias percepciones, nuestros propios sentimientos… nada ajeno a la mente de cada uno es real.

Tú, que lees esto…
¿COMO PUEDES ESTAR SEGURO DE NO ESTÁS SOLO EN EL UNIVERSO Y LOS DEMÁS SOLO SOMOS PRODUCTO DE TU IMAGINACIÓN?

No estás seguro, ¿verdad?

Vamos a profundizar un poco en esta idea

El obispo irlandés George Berkeley, allá por el siglo XVIII, fue el primero en dudar de la existencia del mundo físico. Para él lo único cierto es que nosotros percibimos, pero no percibimos materia, no podemos presumir que aquello que sentimos tiene sustancia propia. Para Berkeley incluso el tiempo y el espacio podían encontrarse en nuestra conciencia.

Y es que la mente humana no establece contacto directo con el exterior, tan sólo percibimos ondas lumínicas que nos devuelven objetos, escuchamos ondas sónicas y sentimos mediante impulsos eléctricos y, al final, todo lo que en realidad obtenemos son sensaciones. Veamos algunos ejemplos: El famoso árbol que cae en el bosque cuando nadie se encuentra para escucharlo, no hace ruido, porque al caer, sólo provoca alteraciones en la presión del aire que producen veloces ráfagas de viento, sin sonido alguno. Cuando estamos presentes en la escena, las ráfagas hacen que el tímpano vibre y éste estimula los nervios que envían señales eléctricas al cerebro donde se produce la sensación del sonido .Lo mismo sucede con los colores, éstos no tienen existencia por sí mismos, tan sólo se trata de ondas electromagnéticas de diferentes longitudes. Los objetos que nos rodean absorben o reflejan la luz dependiendo de su composición, su forma, etc. Nosotros vemos los colores de los objetos cuando éstos rechazan una determinada longitud de onda. Por ejemplo, cuando vemos un objeto de color azul, es porque a nuestros ojos llegan ondas de rebote del objeto con una longitud de onda corta, si fuera larga sería rojo. Es decir, hasta que nuestra retina no es estimulada por las ondas de luz, el objeto no posee color alguno. No existe ningún lugar en el espacio donde se encuentre el color azul ni ningún otro color, tan sólo son percepciones de nuestra mente.

Incluso cuando creemos que los objetos existen porque sentimos la presión de ellos en nuestras manos, también es falso, todo se reduce a una sensación de nuestra mente. En realidad lo que sucede es que los átomos tienen electrones (carga negativa) en sus capas exteriores y las cargas de un mismo signo se repelen, por lo que los electrones de nuestras manos repelen a los de los objetos que tenemos en ellas y esa fuerza de repulsión nos detiene los dedos impidiendo que los penetremos dándonos la sensación de falsa solidez.

Mas ejemplos

Cuando percibimos el dolor… ¿Qué es en realidad? ¿Acaso podemos conocer el dolor sin tener una experiencia directa con él? Todas estas creaciones internas de sensaciones son denominadas por científicos y filósofos como “qualia” (ver «El Misterio de los Qualia») entonces… ¿es real el mundo que me rodea o lo único real son mis sensaciones? Pero, aceptar que no existe nada en el universo salvo mi conciencia es un tanto descorazonador, ¿no? por no hablar de las objeciones que suelen oponerse al solipsismo, ya que si consideramos que el solipsista es el único creador de su universo, con pleno uso del “libre albedrío” podríamos preguntar, por ejemplo, ¿por qué en la vida existe el dolor? ¿Por qué crearíamos dolor para nosotros mismos?

Pero existen otras interpretaciones de la física cuántica que no se adentran este extraño mundo del solipsismo. Sígueme a la siguiente entrada

Referencias:
– Orden y Sorpresa. Martin Gardner
– Biocentrismo. Robert Lanza
– Cerebro: últimas noticias. Diego Andris Golombek

Ojos Que No Ven, Realidad Que No Existe I

Adentrándonos, de nuevo, en el apasionante mundo de la conciencia, llegamos a una hipótesis realmente curiosa y peculiar; el Biocentrismo. Esta idea propuesta por el científico y doctor en medicina Robert Lanza considera que la VIDA es el centro de todo, y al contrario de lo que la lógica nos dicta, es ella quien crea al universo y no al revés. Para ello, coloca al observador en el centro de la ecuación. La conciencia es fundamental y ésta es un gran misterio no sólo para la biología sino también para la física. Porque no se puede explicar cómo la conciencia surge de la materia o cómo las moléculas del cerebro la crean.

Ya desde la más lejana antigüedad los filósofos intuyeron que la conciencia era prioritaria para entender el mundo, que todas las verdades del ser comenzaban con la mente del individuo y el yo. En esta línea argumentaron Descartes con su “Pienso, luego existo”, Kant, Leibnitz, el obispo Berkeley, Schopenhauer, Bergson…

Lanza se apoya en la física cuántica para defender estas ideas, en el experimento de la doble rendija («¿Alguien ha visto un lindo gatito?«). Cuando en 1926, Max Born demostró que las ondas del experimento eran ondas de probabilidad, en realidad descubrió que no tenían una existencia real, tan sólo era estadística. Ninguna partícula podía tener existencia real hasta no ser observada.

Para el biocentrismo nada puede existir sin que un ser vivo lo perciba y la forma en que la realidad es percibida tiene influencia sobre la misma realidad. Por la noche cuando apagamos la luz del dormitorio creemos que la cocina sigue estando oculta en la oscuridad. Sin embargo, la nevera, el horno y todos los electrodomésticos forman una nube de materia/energía, ya que las partículas subatómicas no ocupan un lugar definido hasta que no sean observadas, y sólo cuando regresamos a la cocina a por un vaso de agua, la mente establece el andamiaje para que las partículas ocupen una posición real. Nos han enseñado que el mundo existe por sí mismo, que los ojos de los seres vivos son sólo ventanas transparentes cuya ausencia (muerte, ceguera) no altera la existencia de la realidad externa. Pero…

¿Dónde existe la realidad? ¿Dónde se encuentran las cosas que experimentamos como reales?

Cuando decimos: “Pásame la mantequilla que está ahí” en realidad la mantequilla sólo existe en nuestra mente. El cerebro convierte los impulsos de nuestros sentidos en un orden y una secuencia. Al rebotar los fotones de la luz en la mantequilla, varias combinaciones de longitudes de onda entran por nuestros ojos, y luego, en nuestro cerebro, esta información que no tiene color por sí misma, aparece como un bloque amarillo de mantequilla. Incluso el olor y la textura sólo está en nuestra mente. La mantequilla no está ahí fuera, es sólo una forma de hablar. Esto sucede para todos los objetos percibidos. Se puede pensar que existen dos mundos, uno ahí fuera y otro en el interior de la cabeza, pero esto es sólo una creencia porque sólo se ha conservado una realidad que es la que requiere de la conciencia para manifestarse.

¡Pásame la mantequilla!

Desde el punto de vista del biocentrismo, incluso el espacio y el tiempo son elementos de la biología y no de la física, ya que los considera como propiedades de la mente de los seres vivos, lo que significa que tenemos que dudar de nuestras creencias sobre los mismos. Pensar que podamos ser nosotros los creadores del espacio y el tiempo va en contra de nuestra educación y del sentido común. Nadie se pregunta si existe el tiempo, pues es obvio que el reloj avanza, que los años pasan. Lo mismo sucede respecto al espacio.

Como sabemos mediante el Principio de Indeterminación de Heisenberg, no se puede conocer con exactitud la velocidad y la posición del objeto, al mismo tiempo. Para describir esta indeterminación Lanza lo compara con una película de torneo de ballesta. El arquero dispara una flecha y la cámara sigue su trayectoria hacia el arco. Cuando el proyector se detiene se observa una flecha parada en el aire. En esa imagen podríamos determinar la posición de la flecha (más allá de las gradas a unos 20 pies del suelo), pero no podemos saber a donde se dirige porque su velocidad es cero y su trayectoria incierta. Si no fuera de esta forma no podríamos fijar la posición de la flecha, si la película continúa se suman los fotogramas y la flecha recupera su velocidad, pero perdemos su posición.

El biocentrismo defiende que es la mente animal la que hace que el mundo se mueva como si fuera un proyector. Aquí es donde reside el principio de indeterminación porque la posición pertenece al mundo de afuera, pero el movimiento, al involucrar al tiempo, pertenece al mundo interior. Dos mil quinientos años después, Zenón parece haber acertado cuando afirmaba que una flecha sólo podía estar en un lugar en cada momento del vuelo y que si sólo podía estar en un lugar, entonces, debía estar en reposo, por lo que el movimiento era imposible. Pero no es que sea imposible el movimiento, es que el movimiento progresivo del tiempo no es una característica del mundo externo, sino una proyección del interior de nosotros mismos.

Lanza también compara al tiempo con una grabación de música en un fonógrafo, dependiendo de donde coloquemos la aguja, escucharemos una pieza u otra. Ese punto será el presente. La música antes y después de la canción que estamos escuchando serán el pasado y el futuro. Si cada momento persistiera siempre en la naturaleza, todos los «ahoras» existirían simultáneamente. Si pudiéramos acceder a todo el disco, lo experimentaríamos de forma no secuencial. Podríamos conocer a las personas como niños pequeños, como adolescentes, como ancianos, todo junto.

Sígueme a la segunda parte

Aquí os dejo el videoclip «Return to Innocence» del grupo «Enigma» para poner una nota musical a la reflexión sobre el tiempo y lo curioso que sería poder avanzar y retroceder por él a nuestro antojo. Que lo disfrutéis

Referencias:
– Una nueva teoría del universo. Con la vida en la ecuación, el biocentrismo crece con la física cuántica. Robert Lanza. Revista Elementos: Ciencia y cultura
– Biocentrismo, Cómo la vida y la conciencia son las claves para entender la verdadera naturaleza del universo. Robert Lanza y Bob Berman

Ojos Que No Ven, Realidad Que No Existe II

Algo similar sucede respecto al espacio. Creemos que éste es un gran contenedor sin paredes lleno de objetos con distintas formas y colores separados unos de otros. Es el lenguaje humano quien decide donde están los límites de un objeto y donde comienza el siguiente. Sin embargo, la física cuántica arroja serias dudas sobre si los elementos individuales, incluso distantes, están verdaderamente separados. En 1964, el físico John Bell investigó si las partículas separadas podrían influenciarse de forma instantánea a grandes distancias (ver entrelazamiento cuántico en “El Fantasma de Einstein” demostrando que el acto de observación al colapsar la función de onda de una partícula entrelazada influía sobre la otra de forma inmediata aunque ésta estuviera al otro extremo del universo, actuando como si no existiera ni espacio ni tiempo entre ellas.

La insistencia de Einstein sobre la localidad de los efectos físicos, es decir, que nada puede influir en otra cosa a una velocidad superior a la de la luz, era errónea.
Para el biocentrismo esto significa que lo que observamos se encuentra flotando en el campo de la mente que no está limitado por el espacio-tiempo. El espacio y el tiempo son formas de nuestro sentido animal de percepción y no poseen una realidad independiente. Los llevamos como las tortugas llevan su caparazón.

**Burbujas de individualidad en una conciencia universal**

Unos de los inconvenientes que admite Lanza sobre la necesidad de un observador consciente es que nos conduce al solipsismo (ver “Yo pienso, luego tu existes»). Sin embargo, considera que todo el mundo asume que existe una separación absoluta entre las individualidades, pero podría suceder que no hubiera dicha separación y que existiera una conciencia mutua. Esta conciencia universal estaría ligada a toda forma de vida y en una parte de ella residiría la experiencia de cada conciencia individual. Por cada vida existe un universo, su propio universo. Se generan burbujas individuales de existencia. El planeta se encuentra repleto de billones de esferas de realidad generada por cada individuo e incluso por cada animal. Cuando dos individuos se encuentran, las esferas de realidad de cada uno de ellos se interceptan también.

Otros de los grandes misterios del universo es la explicación al fenómeno denominado “El principio de Ricitos de Oro”, es decir, como podemos explicar el ajuste perfecto de las fuerzas del universo y de sus constantes universales para que se produzcan las interacciones atómicas, la existencia de los átomos, los planetas, el agua líquida para que pueda producirse la existencia de la vida (ver “¿Que pasaría si?”).

Se podrían dar cuatro explicaciones a este misterio: una coincidencia increíble; que Dios lo hizo; invocar el Principio Antrópico (ver “En el ombligo del universo») y el biocentrismo que defiende que el universo fue creado por la vida.

¡Malditas Interferencias!

Creemos que la realidad debe ser igual en todas partes, desde la partícula más pequeña hasta la más gigantesca estrella… pero ¿y si no fuera así?

¿y si entre las partículas se produjeran fenómenos que de suceder en nuestro mundo cotidiano podrían considerarse como mágicos?

La primera aproximación de la ciencia al mundo de las partículas fue al intentar resolver el enigma del comportamiento de la luz.

La luz está formada por partículas…

Newton nos dejó en su legado experimental, allá por el siglo XVII, una explicación que con el tiempo no satisfaría suficiente; que la luz estaba formada por unos pequeños elementos tangibles denominados corpúsculos. Sin embargo, la luz se empeñaba en no estar de acuerdo con Newton…sí ésta estaba formada por pequeños corpúsculos ¿como es que cuando dos rayos luminosos se cruzaban no se observaba ninguna perturbación cuando estos cuerpecillos chocaban unos con otros?

… no, por ondas…

Para dar respuesta a este interrogante, un científico contemporáneo suyo llamado Christiaan Huygens planteó la posibilidad de que la luz se pudiera descomponer en ondas. Pero esta idea también planteaba duda ya que si estaba formada por ondas y éstas necesitan de un medio para propagarse, ¿que medio utilizaban aquellas que llegaban desde las estrellas atravesando el vacío? ¿existía el éter?

Concepto medieval del cosmos. Las esferas más internas son las esferas terrestres, mientras que las externas están hechas de éter y contienen los cuerpos celestes.

(De Fastfission – From Edward Grant, «Celestial Orbs in the Latin Middle Ages», Isis, Vol. 78, No. 2. (Jun., 1987), pp. 152-173. See also: F. A. C. Mantello and A. G. Rigg, «Medieval Latin: An Introduction and Bibliographical Guide», The Catholic University of America Press, p. 365 (on-line text here)., Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=317560)

… si, si, por ondas, fijo

En 1801, el físico Thomas Young, corroboró la teoría de Huygens mediante el famoso experimento denominado “de la doble rendija”.

El experimento consistía en hacer pasar un rayo de luz por una serie de tres pantallas paralelas. La primera tenía en su mitad una rendija estrecha. La segunda dos rendijas paralelas y estrechas. La tercera era lisa y sin rendijas.

Para comprender cómo Young demostró que la luz se comportaba como una onda primero hay que entender como se comportarían las ondas si pasaran a través de las tres pantallas mencionadas. Para ello imaginemos… ondas de agua.
Al pasar por la primera pantalla éstas la atravesarían si problema y se propagarían hasta la siguiente pantalla. Pero en ésta, al haber dos rendijas unas ondas pasarían por una y otras por la otra. Una vez al otro lado, las ondas propagadas terminarían chocando entre sí. Donde un máximo de onda se encontrara con un mínimo se anularían mutuamente y donde dos máximos se encontraran se produciría un máximo de intensidad. Esto daría lugar a un dibujo sobre la tercera pantalla denominado “patrón de interferencia”. Young obtuvo en su experimento este patrón de interferencia cuando realizó el experimento con un rayo de luz.

***Al pasar por ambas rendijas se producen interferencias en las ondas***

**Patrón de interferencia en la última pantalla**

… por partículas, seguro…

A pesar de todo, aun se seguía sin comprender cómo se propagaban las ondas en el vacío, después de que científicos como Miechelson y Morley descubrieran que el éter no existía, ¡que contrariedad!

Pero existía otra cuestión que preocupaba a la comunidad científica; el denominado efecto fotoeléctrico, es decir, cómo era posible que se produjera electricidad cuando la luz incidía sobre una placa de metal.

En 1905, Albert Einstein expuso en un artículo que la luz interacciona con el metal porque ésta estaba formada por partículas (de nuevo) o paquetes de energía llamados cuantos (más tarde denominados fotones). Cuanto mayor era la frecuencia de la luz mayor la cantidad de electrones que eran expulsados del metal. En 1924, Einstein ganó el premio Nobel de física por su teoría del efecto fotoeléctrico. Más tarde fue demostraba mediante experimentos.

…¿en qué quedamos entonces… ondas o partículas?

Si como predijo Einstein, la luz estaba formada por unas partículas denominadas fotones, ¿como se había obtenido en el experimento de la doble rendija un patrón de interferencia igual al que producen las ondas?

Se llegó a pensar que, tal vez, era porque al haber una gran cantidad de fotones en dicho experimento, chocaban unos con otros, igual que las moléculas del agua al desplazarse conjuntamente. Por lo que, para salir de dudas, los científicos decidieron repetirlo, pero debilitando la intensidad de la luz, llegando a disparar los fotones ¡UNO A UNO! Es decir, se disparó un fotón -que ya sabemos que es una partícula- sobre las dos rendijas… y… ¿qué pasó?…

SE VOLVIÓ A REPRODUCIR EL PATRÓN DE INTERFERENCIA, ¿cómo?

Cada fotón era lanzado como partícula, pero al llegar hasta las rendijas se comportaba como una onda y las atravesaba al mismo tiempo, después interfería consigo misma, como lo harían las ondas de agua tras pasar por ambas aberturas, para volver a transformarse en una partícula y finalmente impactar contra la última pantalla dejando un puntito, que en un principio podría parecer situado al azar si no fuera porque al ir impactando una tras otra se iba recreando el increíble patrón de interferencia. Era como si cada partícula al chocar contra la pantalla supiera donde situarse para formar parte de una imagen global que formaría con sus compañeras lanzadas anteriormente y con las que serían lanzadas a continuación, es decir, como si los acontecimientos pasados y futuros influyeran en cada partícula.

“No sólo parece que cada partícula atraviesa ambos orificios a la vez e interfiere consigo misma, sino que de algún modo sabe dónde ubicarse en el motivo global para generar esta imagen, como si cada partícula fuera influida por eventos tanto pasados como futuros”

John Gribbin ( The Little Book of Science)

El resultado final del experimento demostró que la luz se comporta como onda y como partícula al mismo tiempo.

Pero… hemos visto pasar a un fotón por dos lugares al mismo tiempo…

¿Cómo puede suceder esto? ¿son paranormales los fotones?

No solo los fotones. En 1924, De Broglie sospecha que las partículas que se encuentran en el átomo podían también comportarse como ondas, tres años después se consiguió experimentar con un haz de electrones observándose resultados similares a los de la doble rendija. Más recientemente el físico Antón Zeilinger consiguió repetir el experimento con moléculas de gran tamaño y hoy en día se está tratando realizar con virus y otros organismos más complejos:

A la extraordinaria capacidad que poseen los elementos microscópicos de poder encontrarse en dos lugares al mismo tiempo la denomina los físicos superposición cuántica

¿Cuál es el tamaño límite para que un objeto se encuentre en superposición cuántica?

Aunque hay varias teorías al respecto parece ser que los científicos aún no se han puesto de acuerdo.

Continuamente aparecen noticias sobre nuevos experimentos con elementos cada vez más grandes. Puedes echarle un vistazo a este artículo:

«Los científicos agrandan la mecánica cuántica»

¿Que significa este descubrimiento?

Que la realidad está formada por microscópicos elementos que se comportan de forma “paranormal” porque tan pronto son materia sólida, como las partículas, tan pronto son una simple perturbación como las ondas.

Que la realidad está formada por elementos que pueden estar en varios lugares al mismo tiempo… ¿cómo? Pues situándose en todos los sitios a la vez, en una especie de nebulosa donde todo es posible.

Que la realidad está formada por elementos que están influidos por acontecimientos del pasado y del futuro.

Todo esto sucede a nuestro alrededor, pero al no poder verlo no somos conscientes, sin embargo, esta “mágica” realidad nos afecta constantemente de una forma que ni siquiera imaginamos… ¿y si pudiéramos influir en la realidad? Aunque sea de forma inconsciente e involuntaria, algunos científicos cuánticos ha teorizado con esta posibilidad.

Si queréis saber cómo os recomiendo que leáis a continuación la entrada: “¿Alguien ha visto un lindo gatito?”

Referencia:
«El pequeño libro de la ciencia» John Gribbin

¿Alguien Ha Visto Un Lindo Gatito?

Si la realidad nos ha sorprendido por sus “rarezas” a escala microscópica, esto no ha hecho más que empezar. En el siglo XX los físicos demuestran que tanto las partículas elementales como los átomos y las moléculas cumplían una extraña paradoja: la misteriosa cualidad de ser onda y partícula al mismo tiempo. Bien, parece que ahora tan sólo tenemos que asimilarlo y aceptarlo como parte de una realidad inesperada y extraña… pero, ¡no queda aquí la cosa!

Volvamos al experimento de la doble rendija de Young. Como se comentó en el artículo “¡Malditas Interferencias!”, tanto fotones como electrones podían pasar por ambas rendijas a la vez y proyectaban su consabido patrón de interferencia al llegar a la última pantalla.

Pues bien, para refinar más el experimento, los científicos decidieron poner un detector en cada rendija para saber qué sucedía en cada una de ellas…

¿Y QUE SUCEDIÓ?

Que cada partícula decidió entrar por una de las dos rendijas y no por ambas, es decir, no se comportaron como ondas, siguieron siendo partículas ¡como si supieran que las estaban observando!

y como consecuencia el patrón que se obtuvo en la última pantalla no fue el de interferencia de las ondas. ¿Qué patrón apareció entonces?

Pues el que se hubiera obtenido si el experimento se hubiera realizado con canicas o cualquier elemento tangible: dos franjas de impacto paralelas.

En este vídeo encontrarás una divertida y clara explicación

¿Q

¿QUE SIGNIFICA ESTO? UE SIGNIFICA ESTO?

Significa que en el experimento se ha introducido la observación, pero…

¿Qué es observar?

**Hasta que no son observados**
**los objetos cuánticos**
**¿existen?**

En física clásica observar es medir las propiedades de un objeto. Por ejemplo, sabemos que una piedra tiene una propiedades que nos hacen reconocerla como piedra (tamaño, forma, peso, etc.) esas propiedades están ahí aunque no las estemos observando. Pero el mundo cuántico, ya hemos visto, que va por libre y en él las cosas no son así. Las propiedades de los objetos no se pueden definir antes de ser observados, lo único que existe es un conjunto de probabilidades, que se describen mediante la función de onda (Es un objeto matemático que nos informa de cuáles son los resultados posibles de una medida y sus probabilidades relativas, pero no nos dice qué resultado concreto se obtendrá si un observador trata efectivamente de medir el sistema o averiguar algo sobre él – Wikipedia) , por lo que se podría decir que antes de medir, los objetos cuánticos son una función matemática, una superposición borrosa de posibilidades. Si no lo observamos, éstos se comportan de forma determinista, es decir, según describe la Ecuación de Schrödinger (

Ecuación de onda que predice analíticamente y con precisión, la probabilidad de eventos o resultados)

Todo lo que puede describirse con la ecuación de Schrödinger está en un estado superposicional existiendo en todos los estados cuánticos posibles a la vez (posición, momento, energía). Pero durante el experimento de la doble rendija, al medirse la posición se obtiene un único resultado con una probabilidad del 100% y no se produce patrón de interferencia.

¿Y de qué depende dicho resultado?

De la Regla de Born, que establece que la probabilidad de encontrar un objeto cuántico en cualquier lugar es proporcional al cuadrado de la función de onda.

Pero, ¿por qué produce el colapso de la onda de probabilidad?

Heinsenberg interpretó que la medición producía el colapso de la función de onda, desde un estado superposicional a un solo estado. Si tan solo se puede asignar una probabilidad a cada posibilidad lo que se está afirmando es que el resultado es una cuestión de azar, y es justamente eso lo que decía Einstein que no creía que hiciera «Dios» o «El Viejo» con el universo: “jugar a los dados”.

¿Qué sucede “realmente” cuando se observa?

Bien, los científicos dan varias explicaciones ¡la cosa no es para menos! su sentido de la realidad empieza a tambalearse y no todos están de acuerdo a la hora de interpretar lo que ven. Para resumir hay que decir que existen varias interpretaciones, una de ellas es la de Copenhague que se debe a los científicos Niels Bohr y Werner Heisenberg, del Instituto de Física Teórica de Copenhague. Para dicha escuela, se produce una observación cuando un objeto microscópico interacciona con un objeto macroscópico. Por ejemplo, cuando una película fotográfica es golpeada por un fotón, ésta ha «observado» el fotón o cuando un contador Geiger produce un chasquido al entrar un electrón, entonces el contador ha “observado” al electrón. Cuando se produce dicha observación la onda de probabilidad colapsa.

Pero para el matemático John von Neumann el contador Geiger entraría también en estado de superposición junto con el electrón y si un segundo aparato entrara en contacto con el contador se uniría igualmente al estado de superposición y así sucesivamente, es lo que se denomina la cadena de von Neumann.

¿Cuándo pararía la cadena de crecer?

Von Neumman demostró que ningún sistema físico que obedeciera las leyes de la física podría provocar el colapso de la función de onda, es necesario que exista un “observador” externo al sistema que escape al comportamiento de la mecánica cuántica y provoque que la realidad deje de estar en superposición. Este observador externo sólo puede ser la conciencia humana, pues ésta no es materia, así pues, el “observador” capaz de acabar con la superposición y materializar una realidad concreta solo puede ser un “observador” consciente.

Aplicando la cadena de von Neumann al experimento de la doble rendija sería algo así:

Aquí también podríamos preguntarnos ¿Qué es un observador consciente?

Este es un tema bastante profundo que será tratado en otras entradas dedicadas al misterio de la consciencia. Por ahora, es intuitivo pensar que los seres humanos somos conscientes, pero ¿son conscientes los animales? ¿lo son los robots?

Solo como apunte, es preciso difundir la declaración sobre la consciencia de los animales firmada en la Universidad de Cambrige, el 7 de julio de 2012 y realizada por 13 neurocientíficos de prestigiosas instituciones como Caltech, MIT, el Instituco Max Planck, en presencia de Stephen Hawking.

«De la ausencia de neocórtex no parece concluirse que un organismo no experimente estados afectivos. Las evidencias convergentes indican que los animales no humanos tienen los sustratos neuroanatómicos, neuroquímicos, y neurofisiológicos de los estados de la conciencia junto con la capacidad de exhibir conductas intencionales…»

Low, Philip et al. (2012) The Cambridge Declaration on Consciousness

Así pues, podríamos suponer que los animales también podrían colapsar la onda de superposición y materializar la realidad. Aunque también podemos preguntarnos ¿es lo mismo tener consciencia que estar consciente? ¿Puede materializar la onda de probabilidad, mediante la observación, un individuo que no sepa interpretar la información que envía el detector?

Afirma Schrödinger:

«¿Sería el mundo de otro modo sin observadores conscientes, una obra representada ante asientos vacíos, sin existir para nadie, y por ende sin existir propiamente?«

Un par de años después de que von Neumann nos mostrara la necesidad de la consciencia, Schrödinger creó la metáfora del gato para poner a prueba la cuestión de la superposición de estados sobre todo cuando se relacionan con estados macroscópicos, dando lugar a situaciones absurdas.

LA PARADOJA DEL GATO

El físico Edwin Schrödinger propuso, en 1935, un experimento mental conocido como “El gato de Schrödinger” (no perder de vista este gato porque está encerrado en más de una entrada) que consistía en meter dentro de una caja opaca a un pobre gato, un aparato con un 50% de posibilidades de emitir una partícula radioactiva y un contador Geiger dispuesto de tal forma que si registraba la emisión de dicha partícula activara un mecanismo donde un martillo rompería una botella de gas venenoso. La cuestión es que el gato tenía un 50% de posibilidades de vivir o morir. Bien, pues para averiguar el resultado del experimento era necesario abrir la caja y observar dentro pero, ¿Qué sucede mientras no se abre?

Para Einstein, el gato estaría en todo momento del experimento vivo o muerto, ya que consideraba que la información de lo que sucedía era incompleta. Al abrir la caja no sucede nada sorprendente, el estado del gato cambia porque lo hace la información que se tiene sobre él.

Para la escuela de Copenhague, en cambio, el gato está vivo y muerto al mismo tiempo, se encuentra en un estado borroso y sólo se hace nítido al abrir la caja. Pero ¿Qué es medir en este experimento? ¿Abrir la caja? ¿Por qué se trata cuánticamente al gato y a la caja y no a la persona que mira dentro? ¿Qué pasaría si en lugar de un gato fuera una persona quien estuviera en la caja? o ¿Qué pasaría si una persona observa a otra abrir la caja?

El siguiente video es un episodio de la serie de televisión «Gritos en la noche» titulado «Si un árbol cae…» es una historia de miedo que plantea de forma curiosa el poder de la observación

Sígueme a «Yo pienso, luego tú existes»

Referencias:
– El enigma cuántico. B Rosenblum y F. Kuttner
– Más allá de la razón: ocho grandes problemas que revelan los límites de la ciencia. AK Dewdney
– Cómo llegamos a conocer el cosmos: Light & Matter. Helen Klus
– Declaración de Cambrige sobre la consciencia
– Algunos aspectos de la Mecánica Cuántica. M.R.Guerra
– Cuántica sin fórmulas. El gato de Schrödinger
– La física cuántica. Etienne Klein
– Misticismo cuántico. Wikipedia
– Interpretaciones de la mecánica cuántica. Wikipedia