Partículas y ondas
Por partícula se
entiende un objeto real identificado en forma de punto, con una posición
determinada. También puede representarse como trayectoria en una sucesión
de puntos.
Por onda o campo se
entiende no el movimiento de la materia, sino "en" la materia, como es el
caso de las olas del mar. Las ondas son por definición transmisoras de
energía.
La física clásica
entendía que estos conceptos agotaban la noción de realidad, pero una
serie de experiencias derivadas de la así llamada catástrofe ultravioleta
(1880), llevaron a establecer (Schrödinger, 1926) que las partículas, en
realidad, no son sino ondas agrupadas en paquetes que emergen a los ojos
del observador como partículas puntuales.
Además, añade
Heisenberg (Principio de incertidumbre, 1925), en el mundo cuántico es
imposible atribuir a una partícula, en un instante dado, una posición y
velocidad determinadas, ya que cuanto más definida está la posición, menos
es posible conocer la velocidad y viceversa. Esta imprecisión cuántica se
debe más a la propia naturaleza de las partículas que a la imperfección de
los sistemas de medición.
Bohr (1916)
complementa estas paradojas al señalar que, en realidad, no existen ondas
y partículas, sino que ambas son dos representaciones de una misma
realidad: esa realidad, decía, se expresa a veces en forma de ondas y
otras veces en forma de partículas.
Einstein (1926)
pensaba, sin embargo, que la realidad profunda no podía ser tan imprecisa.
Dios no juega a los dados, decía. Seguramente, existen variables ocultas,
inaccesibles todavía a nuestra tecnología, que nos impiden conocer la
verdadera naturaleza de las ondas y las partículas cuánticas.
Los físicos de la
Escuela de Copenhague (Bohr, Heisenberg), que son la mayoría, piensan que,
a pesar de su imprecisión, la física cuántica es una teoría válida porque
permite prever los resultados de las experiencias si estas experiencias
son medidas como probabilidades.
Un electrón, por
ejemplo, puede describirse matemáticamente por una función de onda. La
función de onda permite describir a un electrón como si estuviera situado
en una zona del espacio y al mismo tiempo conocer exactamente las
diferentes probabilidades de su presencia en este o aquel lugar de la zona
donde se encuentra.
La teoría cuántica es
capaz, por lo tanto, gracias a esta función de onda, de prever en todo
momento la evolución de un sistema microfísico, pero desde el momento que
queremos verificar experimentalmente esta evolución, introducimos una
perturbación en el sistema que modifica su evolución.
A esta perturbación se
le conoce como reducción del paquete de ondas porque se refiere a que la
interferencia del observador reduce las ondas de probabilidad y concreta
alguna de ellas, materializando la realidad que, antes de la observación,
sólo estaba definida como ondas probabilísticas.
Realismo e
idealismo cuántico
Ahora bien, ¿implica
esta reducción de un paquete de ondas, que se produce en el momento de la
observación, la existencia de una entidad material influyente en el mundo
real?
El ejemplo del gato de
Schrödinger destaca la importancia del observador en la creación de
realidad y corresponde con una filosofía concreta llamada idealismo
cuántico. El gato de Schrödinger está encerrado en una caja que contiene,
de un lado, comida y, de otro lado, veneno. El dueño lo sabe y espera.
Pasado un tiempo abre la caja y puede encontrarse con que el gato ha
tomado el alimento y vive, o bien que ha tomado el veneno y ha muerto.
Schrödinger piensa que es el observador el que, al mirar dentro de la
caja, convierte en real una u otra posibilidad.
Otra interpretación
señala que la reducción del paquete de ondas (el gato vivo o muerto) se
produce por efecto del dispositivo de medición, que es el que en realidad
reduce a uno concreto los diversos estados de probabilidad, descartando el
papel del observador que pretendía Schrödinger. Esta interpretación se
conoce como realismo cuántico.
En medio de ambas
teorías emerge la Escuela de Copenhague, para la cual la física cuántica
no debe ir tan lejos. Considera que esta teoría se refiere no a la
realidad en sí misma, sino al conocimiento que tenemos de ella.
Ese conocimiento está
descrito por la función de onda y es normal que la función de onda se
altere por la medición, ya que al actuar modificamos nuestro conocimiento
de la realidad.
¿Un orden
implicado?
Pero el debate sigue
abierto, ya que se puede evitar la elección entre realismo e idealismo
cuántico suponiendo la existencia de una realidad más profunda, de la cual
materia y espíritu, ondas y partículas, serían sus manifestaciones.
Según Bohm, existe en
el espacio un potencial cuántico, además de los campos de fuerza
reconocidos por la física clásica y cuántica. Ese potencial cuántico no
transporta energía y no puede ser detectado directamente, pero las
partículas sufren sus efectos y se sirven de ellos para comunicarse entre
sí.
A su vez, Jean Pierre
Vigier parte del potencial cuántico de Bohm y supone que el vacío está en
realidad colmado de millones y millones de partículas subcuánticas,
totalmente inaccesibles, que interactúan a velocidad superior a la de la
luz y permiten comunicar entre sí a las partículas cuánticas.
Bohm llegó luego más
lejos y propuso la idea del orden implicado, sistema en el que se
desenvuelve toda la realidad física y cuántica, en el cual los conceptos
de tiempo y espacio no tienen validez. El orden implicado es asimilado por
Bohm a la idea holográfica.
Según Bohm, la
realidad profunda no es espíritu ni materia (ni onda ni partícula), sino
que se trata de una realidad de una dimensión superior que es la base
común del espíritu y la materia, de las ondas y las partículas, y en la
cual prevalece el orden implicado. El físico norteamericano Jack Sarfatti
va aún más lejos y atribuye a las variables ocultas no locales (Bohm) el
papel de variables psíquicas, que serían la explicación de ciertos
fenómenos parapsicológicos como la telepatía.
