Algo huele a podrido en la física cuántica

Aquella mañana de verano de 1926 no quedaba una silla libre en la sala de conferencias de la Universidad de Múnich donde un físico austriaco estaba a punto de presentar "una de las ecuaciones más hermosas y extrañas que han surgido de la mente del ser humano". Justo antes de que Erwin Schrödinger pusiera orden en el impetuoso caos del mundo cuántico, irrumpió en la atestada sala otro joven físico que, sudoroso y mordiéndose las uñas, tuvo que sentarse en el pasillo. No aguantó mucho. Hacia la mitad del discurso, Werner Karl Heisenberg dio un salto y avanzó a gritos hacia el estrado ante el pasmo de los asistentes. Aseguraba que los electrones no eran ondas, que el mundo cuántico no podía visualizarse y repetía: "¡Es mucho más extraño de lo que puedan imaginar!" Cuando la gente empezó a abuchearle, Schrödinger pidió que dejaran hablar a aquel tipo extraño que aprovechó la oportunidad para emborronar el pizarrón como un loco con sus propias fórmulas. Lo sacaron a empujones.

La escena la recrea el escritor chileno Benjamín Labatut en una novela deliciosa recién publicada con el título de 'Un verdor terrible' (Anagrama) en la que al modo de la también excepcional 'Los sueños de Einstein' (Libros del Asteroide) de Alan Lightman, hace chocar entre sí algunos pasajes paradigmáticos de la ciencia moderna en su poderoso acelerador literario. "La literatura siempre ha fascinado a la ciencia", asegura Labatut por correo electrónico, "y la ciencia toma mucho de la literatura. La ciencia y la literatura avanzan por caminos paralelos. La ciencia tiene sus propias sendas, pero también es un delirio organizado: el delirio de pensar que podemos subsumir las cosas en un orden, y que además ese orden es algo que somos capaces de entender".

Precisamente dos ensayos recientemente publicados en español por el sello Pasado & Presente firmados por la pareja de físicos más imaginativa y heterodoxa del momento han venido a desestabilizar el aparentemente inamovible suelo en el que se alza la teoría capital de la ciencia moderna para recordar que aún no la entendemos por muy bien que funcione, que algo falla, que algo falta, y que seguir recogiendo sus frutos sin esforzarse de verdad por saber de dónde viene enquista un maloliente autoengaño muy poco científico. Algo huele a podrido en la física cuántica.

¿Quién lo entiende?

Sean Carroll, cosmólogo y físico del Instituto Tecnológico de California se muestra categórico en 'La zorra y las uvas: los mundos cuánticos y la realidad oculta del universo': "La mecánica cuántica es la perspectiva más profunda y exhaustiva que tenemos de la naturaleza. Por lo que sabemos en estos momentos, la mecánica cuántica no es solo una aproximación a la verdad; es la verdad. Su desarrollo a principios del siglo XX, con personajes como Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrödinger y Dirac, nos legó, en 1927, una comprensión meditada de la naturaleza que, sin duda, es uno de los mayores logros intelectuales de la historia humana. Está justificado sentirse orgulloso. Sin embargo, por otro lado, y citando las célebres palabras de Richard Feynman, 'creo que puedo decir con toda tranquilidad que nadie entiende la mecánica cuántica'".

Esopo imaginó en una de sus fábulas a una zorra que observa hambrienta un apetitoso racimo de uvas demasiado alto para alcanzarlo y se excusa a continuación diciéndose que las uvas debían estar muy verdes y, en realidad, no las quería. Para Carroll la zorra son 'los físicos' y las uvas la 'comprensión de la mecánica cuántica'. Según él los investigadores han renunciado a entender cómo funciona la naturaleza para dedicarse a las predicciones particulares. El quid de la cuestión es conocido: la mecánica cuántica incorpora una serie de reglas que nos dicen que lo que le pasa a un sistema cuando lo observamos es por completo diferente a cuando no lo observamos. El célebre gato de Schödinger no está vivo ni muerto hasta que no abrimos la caja para comprobarlo. ¿Cómo es posible? El autor apuesta por el enfoque aparentemente más estrafalario de la mecánica cuántica, el de los universos paralelos o múltiples mundos de Everett.

El célebre gato de Schödinger no está vivo ni muerto hasta que no abrimos la caja para comprobarlo. ¿Cómo es posible?

Por su parte Lee Smolin, del Perimeter Institute de Waterloo, Ontario, es otro físico 'rebelde' que ya le cantó las cuarenta a sus compañeros en 'Las dudas de la física en el siglo XXI' (Crítica, 2007) advirtiendo sobre el callejón sin salida al que abocaba la muy mediática teoría de cuerdas. Ahora vuelve a la carga en 'La revolución inacabada de Einstein: más allá de la física cuántica' y no se corta: "Desde sus inicios la mecánica cuántica ha sido el niño mimado de la ciencia. Es la base de nuestra comprensión de los átomos, la radiación y muchas otras cosas, desde las partículas elementales y las fuerzas fundamentales hasta el comportamiento de los materiales. Durante todo este tiempo también ha resultado ser un niño revoltoso. (...) Los problemas conceptuales y las furiosas discrepancias que han aquejado a la mecánica cuántica desde su creación aún están sin resolver y son irresolubles por la simple razón de que la teoría es errónea. Tiene un éxito impresionante pero está incompleta".

Smolin es un fiero defensor del realismo, de que los árboles suenan al caer en el bosque aunque no haya nadie para escucharlo y, reconociendo las aportaciones de Everett, niega que estamos abocados a abandonar la descripción de una realidad independiente de nuestro conocimiento ni a inventarnos infinitos mundos. Este es el único mundo, puede ser comprendido y, pese a las supercherías de filósofos posmodernos y magufos y la cobardía de muchos físicos, la mecánica cuántica no ofrece ningún obstáculo para su comprensión. Pero tampoco es suficiente, faltan una serie de "variables ocultas", como también creía Einstein.

Imágenes

Preguntamos al físico español e investigador de física de partículas de la Universidad de Valencia Mikael Rodríguez Chala, autor del excelente libro divulgativo 'Física cuántica para Alicia' (Laetoli). ¿Es cierto que la teoría está incompleta y que, como decía Feynman "nadie la entiende"? "De acuerdo a como yo interpreto 'entender', diría que la mecánica cuántica sí se entiende. Y desde luego Feynman la entendía. Ciertamente pronunció esa frase, pero su objetivo parece más humorístico que otra cosa. No entendemos la mecánica cuántica cuando por 'entender' queremos decir crear/imaginar/utilizar imágenes de nuestra experiencia que nos sirvan para describir con exactitud el comportamiento de las partículas subatómicas. Pero el problema no es que no seamos capaces de hallar tales imágenes (que significaría que efectivamente no entendemos), sino más bien que tales imágenes no existen. Porque el mundo cuántico es completamente nuevo".

"Como dice Feynman en el vídeo, existe una escuela de pensamiento (a la que se adscribirían Carrol y Smolin) que sostiene que sí existen tales imágenes, y por tanto una forma más ordinaria de entender la física cuántica. Yo pienso como Feynman: que se equivocan. Pero no oculto que, evidentemente, podría estar equivocado. Quizás el tiempo nos dirá. Con respecto a las interpretaciones, no tengo mucho más que añadir. Pienso que hay quienes no se sienten cómodos con esa falta de imágenes. La mecánica cuántica enseña, por ejemplo, que básicamente ninguna pregunta puede formularse objetivamente (esto es, sin referencia a un observador). Esto perturba a mucha gente. Yo no termino de encajar por qué. La relatividad también nos enseña que hay preguntas que no tienen sentido hacerse sin referencia a un observador, por ejemplo '¿estos dos sucesos han tenido lugar al mismo tiempo?' Y sin embargo no parece molestar ya a nadie (en su día sí, y mucho). Con respecto a la incompletitud de la mecánica cuántica, más de lo mismo. Por todo lo dicho, yo pienso que no está incompleta. No hay evidencia empírica alguna, y cada vez más experimentos refutan teorías alternativas (variables ocultas, etc.) que pretendían desbancar la interpretación estándar".

Cada vez más experimentos refutan teorías alternativas que pretendían desbancar la interpretación estándar

Y después de los físicos vuelve a tomar la voz el escritor. "Yo creo que entendemos pocas cosas", concluye Benjamín Labatut. "Somos buenos para la técnica, pero el sentido del mundo nos elude, ahora y siempre. La poca sabiduría que podemos lograr es trágica, como escribió Guy Davenport: llega demasiado tarde, y solo para quienes ya están perdidos. Si entendemos algo de la realidad son las historias que nos contamos al respecto de ella. La gracia de la 'historia' de la mecánica cuántica es que contiene aspectos que van contra todas nuestras intuiciones. En ese sentido, opera como un 'kōan': te obliga a pensar contra el saber común, a considerar aspectos contradictorios al mismo tiempo, como el doble pensar de Orwell. El descubrimiento de la mecánica cuántica —más allá de sus infinitas aplicaciones prácticas— es una expansión maravillosa (y atemorizante) para el pensamiento occidental, y nos llama a caminar por el mundo con una actitud distinta, como dicen en el budismo, 'sin cielo sobre la cabeza, sin suelo bajo los pies'. Lo que nos enseña, si es que nos enseña algo, es que la realidad es más compleja de lo que podemos imaginar. Y eso es algo muy necesario, porque significa volver a descubrir el misterio que anima al mundo, y del cual nos hemos desconectado".