Una nueva teoría indica que la realidad física es solo espejos cuánticos

Imagina que te sientas y coges tu libro favorito. Miras la imagen de la portada, pasas los dedos por la funda suave del libro y hueles ese olor familiar a libro mientras hojeas las páginas. Para usted, el libro comprende una gama de apariencias sensoriales.

Pero también esperas que el libro tenga su propia existencia independiente detrás de esas apariencias. Entonces, cuando dejas el libro sobre la mesa de café, entras a la cocina o sales de tu casa para ir a trabajar, esperas que el libro se vea, se sienta y huela igual que cuando lo sostenías.

Esperar que los objetos tengan su propia existencia independiente, independiente de nosotros y de cualquier otro objeto, es en realidad una suposición profundamente arraigada que hacemos sobre el mundo.

Esta suposición tiene su origen en la revolución científica del siglo XVII y forma parte de lo que llamamos cosmovisión mecanicista. Según este punto de vista, el mundo es como una máquina de relojería gigante cuyas partes se rigen por leyes de movimiento establecidas.

Esta visión del mundo es responsable de gran parte de nuestro avance científico desde el siglo XVII. Pero como argumenta el físico italiano Carlo Rovelli en su nuevo libro Helgoland, la teoría cuántica, la teoría física que describe el universo en las escalas más pequeñas, casi con certeza muestra que esta visión del mundo es falsa.

En cambio, Rovelli argumenta que deberíamos adoptar una visión del mundo “relacional”.

¿Qué significa ser relacional?

Durante la revolución científica, el pionero de la física inglesa Isaac Newton y su homólogo alemán Gottfried Leibniz discreparon sobre la naturaleza del espacio y el tiempo.

Newton afirmó que el espacio y el tiempo actuaban como un “contenedor” para los contenidos del universo. Es decir, si pudiéramos eliminar el contenido del universo, todos los planetas, estrellas y galaxias, nos quedaríamos con espacio y tiempo vacíos. Esta es la visión “absoluta” del espacio y el tiempo.

Por otro lado, Leibniz afirmó que el espacio y el tiempo no eran más que la suma total de distancias y duraciones entre todos los objetos y eventos del mundo.

Si elimináramos los contenidos del universo, también eliminaríamos el espacio y el tiempo. Esta es la visión “relacional” del espacio y el tiempo: son solo las relaciones espaciales y temporales entre objetos y eventos. La visión relacional del espacio y el tiempo fue una inspiración clave para Einstein cuando desarrolló la relatividad general.

Rovelli hace uso de esta idea para entender la mecánica cuántica. Afirma que los objetos de la teoría cuántica, como un fotón, un electrón u otras partículas fundamentales, no son más que las propiedades que exhiben cuando interactúan con, en relación con, otros objetos.

Las propiedades de un objeto cuántico se determinan a través de experimentos, que incluyen cosas como la posición, el impulso y la energía del objeto. Juntos forman el estado de un objeto.

De acuerdo con la interpretación relacional de Rovelli, estas propiedades son todo lo que hay en el objeto: no hay una sustancia individual subyacente que “tenga” las propiedades.

Entonces, ¿cómo nos ayuda esto a comprender la teoría cuántica?

Considere el conocido rompecabezas cuántico del gato de Schrödinger. Ponemos un gato en una caja con algún agente letal (como un vial de gas venenoso) desencadenado por un proceso cuántico (como la descomposición de un átomo radiactivo) y cerramos la tapa.

Un proceso cuántico es un evento fortuito. No hay forma de predecirlo, pero podemos describirlo de una manera que nos diga las diferentes posibilidades de que el átomo se descomponga o no en algún período de tiempo. Debido a que la descomposición provocará la apertura del vial de gas venenoso y, por lo tanto, la muerte del gato, la vida o la muerte del gato también es un evento puramente casual.

Según la teoría cuántica ortodoxa, el gato no está vivo ni muerto hasta que abrimos la caja y observamos el sistema. Queda un enigma sobre cómo sería que el gato no estuviera vivo ni muerto.

Pero según la interpretación relacional, el estado de cualquier sistema está siempre en relación con algún otro sistema. Entonces, el proceso cuántico en la caja podría tener un resultado indefinido en relación con nosotros, pero tener un resultado definido para el gato.

Por lo tanto, es perfectamente razonable que el gato no esté vivo ni muerto para nosotros y, al mismo tiempo, esté definitivamente vivo o muerto. Un hecho del asunto es real para nosotros, y un hecho del asunto es real para el gato.

Cuando abrimos la caja, el estado del gato se vuelve definitivo para nosotros, pero el gato nunca está en un estado indefinido para sí mismo.

En la interpretación relacional no hay una visión global de la realidad como “el ojo de Dios”.

¿Qué nos dice esto acerca de la realidad?

Rovelli argumenta que debemos prestar atención a estas lecciones ya que, en última instancia, nuestro mundo es cuántico. En particular, los objetos como su libro favorito solo pueden tener sus propiedades en relación con otros objetos, incluido usted.

Afortunadamente, eso también incluye todos los demás objetos, como su mesa de café. Así, cuando vas a trabajar, tu libro favorito sigue apareciendo como cuando lo tenías en la mano. Aun así, se trata de un replanteamiento dramático de la naturaleza de la realidad.

Desde este punto de vista, el mundo es una intrincada red de interrelaciones, de modo que los objetos ya no tienen su propia existencia individual independiente de otros objetos, como un juego interminable de espejos cuánticos. Además, es posible que no haya una sustancia “metafísica” independiente que constituya nuestra realidad que subyace en esta red.

Como dice Rovelli: “No somos más que imágenes de imágenes. La realidad, incluidos nosotros mismos, no es más que un velo delgado y frágil, más allá del cual… no hay nada”.