jueves, 3 de diciembre de 2020

Dios no juega a los dados

Supongamos que tenemos una pantalla plana con un pequeñísimo agujero y semicircunvalada en uno de sus lados por un hemisferio de film fosforescente, y supongamos que por ese diminuto orificio hacemos pasar una cadena de electrones. De acuerdo con la física cuántica, dichos electrones impactarían la superficie del hemisferio de una manera aleatoria pero uniforme porque la función de onda (probabilidad) asociada con la cadena de electrones sería igualmente uniforme. Para esto, la física cuántica es ideal, para asignar probabilidades y para determinar un comportamiento promedio.

Pero ¿qué ocurre si por el agujerito hacemos pasar un solo electrón? Por lo mismo, no tendremos ni idea de dónde llegará a impactar, pues la física cuántica le asignará exactamente la misma probabilidad a cualquier punto del hemisferio para tal impacto, mientras que la función de onda del electrón se encontrará uniformemente dispersa a todo lo largo y ancho del hemisferio. Sin embargo, una vez que el electrón impacta el hemisferio, la función de onda se colapsa, es decir, se desvanece instantáneamente, pues lo contrario indicaría que un ficticio segundo electrón pudiera llegar a impactar el multicitado hemisferio, y la probabilidad de que eso ocurra es cero. Esto contradice flagrantemente la teoría de la relatividad de Einstein, que establece claramente que ningún objeto o señal puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, y aquí estamos hablando de instantaneidad.

De lo anterior, Einstein concluye que el problema con la física cuántica no es la aleatoriedad  -a pesar de su célebre frase “Dios no juega a los dados”-, sino la localía: el principio de que algo que ocurre en un lugar no puede influir instantáneamente un evento que ocurre en algún otro lado. Por lo tanto, la física cuántica es incompleta y se necesita algo más para comprender la verdadera historia del mundo cuántico.

No obstante, Einstein insiste: el electrón debe haber tenido una ubicación particular incluso antes de impactar el hemisferio, aun cuando la física cuántica no pueda decir nada acerca de dónde, exactamente, está. Como quien dice, nada más por joder, Dios no juega a los dados.

De cualquier forma, la física cuántica ha tenido enorme aplicabilidad en el desarrollo tecnológico, especialmente, obvio, en electrónica, lo que llevó a acuñar la célebre frase: “shut up and calculate” (cállate y calcula), pero quién querría solamente eso ante los insondables misterios que este fascinante campo encierra. Al menos yo, no.

(Escrito basado literalmente –verbatim- en el esplendoroso libro What is real?, de Adam Becker (Basic Books, 2018), donde se describe este maravilloso experimento intelectual, que no de laboratorio, de Albert Einstein.)

Les prometo más en el futuro.

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