Fotones, neutrones, átomos e incluso moléculas actúan a veces como ondas y a veces como partículas, sin que de hecho tengan una forma definida hasta que se midan.
Las medidas una vez realizadas pueden también eliminarse, eliminando así el resultado de un experimento que ya sucedió.
Todo comenzó con la dualidad onda-partícula de la luz.
Si realizamos el experimento clásico de las dos rendijas, de Thomas Young, usando modernos fotodetectores (basados en el efecto fotoeléctrico explicado por Einstein) vemos que los fotones (o cuantos de luz) individuales emitidos de uno en uno se acumulan en la pantalla, detrás de las rendijas en puntos y tiempos determinados, como si fuesen partículas. Pero a medida que continúan incidiendo sobre la pantalla, va apareciendo poco a poco la figura de interferencia, señal inequívoca de que cada fotón individual pasó a través de ambas rendijas, como una onda.
Es más, si el investigador no abre más que una rendija cada vez o si coloca los detectores lo suficientemente cerca de ellos, con intención de averiguar qué camino ha seguido cada fotón concreto, entonces los fotones se comportan exclusivamente como partículas, pasando a través sólo de una rendija, y la figura de interferencia desaparece.
Se diría que actúan como ondas siempre que se les permita hacerlo, distribuyéndose por el espacio sin ninguna posición definida.
Pero tan pronto como alguien trate de saber dónde están, a base de determinar por qué rendija pasaron, o de hacerlos incidir sobre una pantalla, bruscamente se convierten en partículas.
Pero la paradoja de la dualidad onda-partícula puede ser infinitamente más desconcertante, si cabe, como puso de manifiesto John A. Wheeler por medio de un experimento mental que ideó en 1980.
¿Qué pasaría, se preguntó Wheeler, si el investigador pudiera esperar a que la luz hubiese pasado ya por las rendijas para decidir cómo observarla?
En 1985 dos grupos independientes de las universidades de Maryland y Munich llevaron a cabo dicho experimento, el cuál demostró que el principio de indeterminación se mantiene y que aún en el caso de tener la certeza de que la luz ha atravesado las rendijas en forma de fotones, al intentar averiguar cuál ha sido el camino elegido por cada fotón se forma un patrón de interferencia ondulatoria, ergo ¡El fotón pasa por ambas rendijas a la vez!
La falacia que origina tales especulaciones es, según Wheeler, suponer que un fotón tenga una forma física determinada antes de que el científico lo mida. La verdad, dice Wheeler, es que "los fenómenos cuánticos no son ni ondas ni partículas, sino que están intrínsecamente indefinidos hasta el momento en que se miden".
Esta frase de Wheeler es la clave.
Por tanto tenía razón Berkeley cuando a firmó a principios del s. XVIII: "Esse est percipi" (Existir, es ser percibido). Y antes que él ya no dijo el Zen: "Shiki soku ze ku" (El objeto es su observación).
Resumiendo: Un ente cuántico no observado existe en una "superposición coherente" de TODOS los posibles "estados" permitidos por su "Función de Onda". Pero tan pronto como un observador hace una medida capaz de distinguir entre esos estados, la Función de Onda "se reduce" o "se colapsa", y el ente se ve forzado a adoptar un estado determinado.
Sir Arthur Eddington, en los años 30, opinaba que la Teoría de la Mecánica Cuántica tenía tanto sentido como los diálogos de los personajes de Lewis Carroll (y razón no le faltaba).
Pero la indeterminación en la medida, no se debe a que en la observación inevitablemente hemos de alterar lo observado, sino que MATEMÁTICAMENTE es imposible conocer la exactitud de dos parámetros (números) cuánticos a la vez.
Una vez que se ha demostrado experimentalmente que las partículas no cumplen el postulado EPR, se pretende experimentar en este sentido con objetos mayores. A corto plazo no debería ser imposible observar comportamientos ondulatorios en seres vivos, como una ameba por ejemplo, aunque habría algunas dificultades. La Función de Onda del protozoo sería enorme, y para poder detectarla habría que moverse muy despacio, tanto que le costaría tres años atravesar un interferómetro. Además habría que eliminar cualquier influencia gravitatoria, es decir, el experimento habría de realizarse en el espacio exterior.
Si en vez de una ameba usamos un ser humano, se tardaría más que la edad del Universo. Yo, al menos, no tengo tanta paciencia.
Pero no todos están en contra de los postulados EPR. Así, por ejemplo, David Bohm, en los años 50 del s. XX, afirmó que una entidad cuántica -v.g. un electrón- sí existe realmente en un lugar e instante determinado, pero su comportamiento está regido por un campo inusual, una "onda piloto", cuyas propiedades vienen definidas por la Función de Onda de Schrödinger. La hipótesis acepta la no localidad, pero niega que la posición de la partícula no esté definida. Sus predicciones son idénticas a las de la Mecánica Cuántica estándar. Demasiado resumido para poder opinar.
Otra hipótesis contraria a la Escuela de Copenhague es la del Grupo de Ghirardi, , un embeleco que no merece la pena ser desarrollado.
De todas estas heterodoxias, la más famosa y excesiva es la de Hugh Everett III (ya el nombre se las trae) con su hipótesis de los Mundos Múltiples. Considerada durante mucho tiempo como pura ciencia ficción, Murray Gell-Mann y James B. Hartle la han retomado, con algunas modificaciones.
Cada observador o "sistema físico sintiente" (¿consciente?) está asociado a un conjunto infinito de mentes que experimentan los distintos resultados posibles de cualquier medida cuántica. El conjunto de elecciones incluidas en la Ecuación de Schrödinger corresponde a la miríada de experiencias tenidas por estas mentes y no a una infinitud de universos. Por lo que ha pasado a denominarse Teoría de las Mentes Múltiples.
En cualquier caso, está claro que debemos renovar nuestras ideas de racionalidad y lógica.
La lógica Booleana, que se basa en proposiciones del tipo "o esto o lo otro", no sirve en un mundo en que un átomo pasa a través de dos rendijas a la vez.
La lógica mecánico-cuántica no es booleana.
Habrá que echar mano del Zen
