La realidad existe como tal, con observadores o sin ellos

Cada poco tiempo aparecen en publicaciones generalistas artículos, escritos por personas que demuestran poco conocimiento de los asuntos que tratan, sobre los supuestos misterios de la física moderna. Particularmente, un par de artículos recientes llaman la atención. Uno de ellos se titula “Los científicos se abren a una nueva mentalidad para la comprensión del universo”, y el otro “La objetividad cuántica sería una espejismo”. Ambos insisten en la vieja idea (tiene ya casi 100 años) de la dualidad onda-corpúsculo, y en ejemplo imaginado del “Gato de Schroedinger”.

El primero lleva como subtítulo “Asumen que la realidad es demasiado compleja y aceptan conocerla sin llegar a entenderla completamente”.

Este subtítulo es una contradicción completa con el título. No puede comprenderse el universo sin entenderlo, y si eso afirman, no son realmente científicos, sino meros observadores de la naturaleza, anteriores a la creación de la ciencia. Adicionalmente, mostrarían, si así lo afirmasen, una soberbia y un orgullo difíciles de aceptar, parecidos a los de muchos políticos que afirman tener la solución de los problemas de la sociedad humana.

El conocimiento de las cosas, de la naturaleza, de la realidad, es algo cumulativo, que se va incrementando generación tras generación. ¿Quien puede ser tan arrogante como para afirmar que ya se ha terminado ese conocimiento, ese entender la realidad? Lo que llevamos viendo desde hace muchos siglos, y particularmente tras la creación de la ciencia por Galileo, es que cada vez entendemos más y mejor esa realidad, y que cada generación añade entendimiento, sin finalizar nunca. ¿Por que va a acabar ese entendimiento en 2023?

En el primer artículo se afirman cosas como las siguientes. “… estamos reviviendo un momento parecido al que vivimos a comienzos del siglo XX, cuando la mecánica cuántica revolucionó nuestra manera de conocer y comprender el mundo”.  Esa nueva manera de comprender el mundo no es nueva, y deriva de un análisis deficiente de lo que revelan los experimentos.

Sigue:   “Hasta comienzos del siglo pasado, pensábamos que el universo era real, es decir, que existía por sí mismo, sin depender de ningún observador, y que al mismo tiempo era determinista y completamente predecible: podemos saber con precisión matemática cuándo y cómo será el próximo eclipse solar, por ejemplo”.

Hoy, en 2023, aún lo pensamos, sabemos que el universo es real, que existe sin depender de ningún observador. Las supernovas y los agujeros negros no se han creado de la nada porque al tener mejores telescopios ahora las podamos ver. Entre otras cosas, porque las supernovas que vemos ahora estallaron hace mucho tiempo, sin tener observadores humanos.

El mundo de las estrellas, de los planetas, de los eclipses de sol, no es determinista. Podemos saber cuando será el siguiente eclipse de sol, pero no cuando habrá un eclipse de sol dentro de algunos millones de años. De la misma manera, podemos saber el tiempo atmosférico que va a hacer dentro de media hora, aquí. No podemos saber el tiempo que va a hacer aquí o en otros lugares dentro de una semana, ni mucho menos en un mes, o el próximo año. Respecto al tiempo atmosférico, los movimientos del mar, de las olas, y el resto de componentes cercanos de nuestro mundo, no podemos predecir. Ni siquiera podemos predecir si nuestro coche, o nuestra lavadora se estropeará mañana o dentro de dos años.

No solo el mundo de la mecánica cuántica es impredecible en detalle. También el nuestro, y el de las estrellas y galaxias.

Sigue: “… sin embargo, la mecánica cuántica alteró profundamente esa visión del mundo: los ladrillos del universo real (los átomos) fueron sustituidos por ondas de realidad que resultaban etéreas e inalcanzables”. Los átomos no han sido sustituidos por ondas de realidad etéreas e inalcanzables. Los átomos siguen existiendo, y combinándose en moléculas, y estas en proteínas, ADN y virus, por ejemplo.

¿Que es una “onda de realidad”? El autor del artículo no lo define. Realmente el movimiento de los átomos y de sus electrones tiene componentes aleatorias, como el movimiento de las bolas de una mesa de billar, de las bolas del bombo de la lotería, o de los coches que chocan en una diversión de feria. Las ondas son ondas de probabilidad, es decir, describen las probabilidades de encontrar los átomos de un elemento, de una sustancia, en ciertas posiciones y con ciertas velocidades. Su forma es la de una onda, pero también las posiciones de cada milímetro de una cuerda de guitarra tienen componentes aleatorias y las probabilidades de sus posiciones tienen forma de ondas.

No nos demostraron que las leyes físicas que gobiernan la materia sean no-locales. Esto es una extrapolación infundada de algunos experimentos realizados con ondas electromagnéticas (alias fotones). La ley de Einstein de que la información no puede propagarse con velocidad mayor que la de la luz sigue en pie.

Las leyes de la física no son contradictorias. Pone el artículo el ejemplo imaginado del “Gato de Schroedinger”. El gato no esta vivo y muerto a la vez. Sencillamente no tenemos información sobre el tema. Cuando yo compro un décimo de lotería, y hasta que se realice el sorteo, soy rico y pobre a la vez, si lo queremos ver así. Es una cuestión de información, no de realidad.

Cuando desconocemos una situación que puede tener muchas alternativas, podemos, si queremos, describirla mediante una suma de esas alternativas multiplicada cada una de estas por una cierta probabilidad. Por ejemplo si llevo cien décimos del número A, 10 del número B, y 1 del número C  de la lotería, puedo decir que mi situación respecto a ganar el premio es 100A+10B+1C+ 0(D+E+F+…), es decir, una superposición de estados. Solo veo si soy rico o sigo pobre cuando “levante la tapa de la caja donde está del gato” (cuando se realice el sorteo). Entonces colapsa la superposición. 

La realidad a niveles atómicos e inferiores es esencialmente estadística por las múltiples interacciones entre los cuerpos a ese nivel con energías similares a las propias de esos cuerpos. A niveles humanos, inferiores y superiores, las energías de interacción son muy pequeñas y las componentes aleatorias de los movimientos consecuentemente también lo son. Pero no hay diferencia cualitativa.

La interpretación de Everett implica un número ilimitado de universos. Va en contra de la “cuchilla de Ockham”, que es la base de la ciencia. Es decir, la interpretación de Everett no es científica aunque puede ser fantástica.

“ … seguimos sin saber lo que es la realidad: solo podemos conformarnos con considerarla no como algo objetivo (realista), sino como la descripción posible que podemos obtener de la observación de lo que pasa en el mundo”.

¡Qué arrogancia! La realidad la vamos conociendo poco a poco, año a año, generación a generación. ¿Por qué vamos a suponer que la mecánica cuántica tradicional, con su apéndice, el modelo estándar, son la solución final? No son más que la física del siglo XX, como la teoría del Eter era la física del siglo XIX. El ser humano cree en las “soluciones finales”, el judaísmo, el cristianismo, el mahometismo, el confucianismo. Pero los seres humanos solo podemos ir aproximándonos al conocimiento, y esto es maravilloso, pues queda mucha vida por delante, muchas incógnitas que resolver.

“Das Sarma, que figura entre los físicos más citados de este siglo, nos recordaba al respecto hace unos días que las leyes físicas son solo descripciones matemáticas que reflejan lo que sabemos, no necesariamente cómo es en realidad el mundo”.

Las leyes físicas desde 1600 hasta el 2023 son las formas de conocer la naturaleza hasta hoy. Iremos añadiendo nuevas leyes, sobre todo de naturaleza estadística, según vayamos avanzando en nuestro conocimiento. ¿Por qué se va a detener éste hoy?

Lee Smolin es un físico que escribe bastante. Pero ¿por que aceptar sus ideas, cuando no proporciona pruebas para ellas? Plantea que la idea de que existe una realidad fundamental, objetiva e independiente del observador (humano, se supone) es una suposición sin evidencia consistente. Si aceptamos eso, el mundo sin seres humanos no existía antes de que estos apareciesen sobre la Tierra, ni existían la galaxias, que son un descubrimiento del siglo XX. ¿O nos las hemos inventado cada uno de nosotros? Adicionalmente, el observador de una estrella es cada uno de los planetas que la rodean, que observan su campo gravitatorio, y el resto de las estrellas del universo, que reciben la luz que emite. El observador humano no es nada especial. Lo contrario es de nuevo una muestra de arrogancia excepcional. Es decir, que existe una realidad objetiva independiente del observador humano.

Finalmente, el autor del artículo menciona nuevas visiones del universo gracias al telescopio James Webb (del que es preciso justificar el gasto) y posibles nuevos descubrimientos del CERN y de la fusión nuclear. También estos dos últimos precisan  justificar su gasto, y de hecho no comunican nada especialmente novedoso.

Por otra parte, el segundo artículo comienza: “Una nueva investigación ha determinado que la realidad puede fragmentarse en diferentes partes y ofrecer una perspectiva única para cada observador”.

De hecho estas investigaciones se refieren siempre a casos imaginarios, de forma que es difícil (si es que no es imposible) entender que quiere decir que una investigación sobre casos imaginarios puede determinar que la realidad sea de una manera u otra. Se denominan, en este caso concreto “La amiga de Wigner”.

Se está entrando en la física en una etapa muy parecida a la de la escolástica de la Sorbona o de Salamanca de finales del Medievo. Se imaginan unas ciertas situaciones y se derivan conclusiones sobre esas imaginaciones, conclusiones que se afirma describen la realidad. Se demuestran teoremas, pero no se validan las premisas de esos teoremas.

El concepto de realidad es difícil y complicado. Pero si queremos entenderlo debemos recordar que Santo Tomás (el apóstol) quiso tocar la herida de Jesús. La mente humana funciona mediante conexiones neuronales. Las conexiones pueden hacerse y romperse y rehacerse de nuevo conectando neuronas distintas. Es decir, el cerebro humano puede crear imágenes arbitrarias en número ilimitado. En particular, ha creado imágenes de cuerpos humanos con cabezas de toro, caballos con alas, caballos con torso y cabeza humana, y doncellas con cola de pez, entre otras muchas.  Incluso puede crear, matemáticamente, sobre el papel (o dentro de los ordenadores) universos de dimensiones arbitrarias, añadidos, en ese papel, al universo tangible de tres dimensiones.

Galileo superó la locura escolástica que trataba de calcular cuantos ángeles caben en la cabeza de un alfiler, insistiendo en contarlos directamente o con los correspondientes aparatos: es decir, midiendo, con experimentos repetidos y realizados por personas o equipos de personas trabajando de manera independiente.

Cualquier cosa que esos experimentos no confirmen, entra dentro de la irrealidad virtual, de las imaginaciones de tipo sirenas de mar. Estas irrealidades pueden dar muchísimo dinero (los juegos de ordenador, por ejemplo) pero no permiten ni dar la vida, ni mantenerla, ni recuperarla tras la muerte, por ejemplo.

Se invoca la “mecánica cuántica” como se invocaba el poder de San Miguel o San Antonio, como algo distinto del universo, donde todo es posible.

Se menciona siempre la “dualidad onda partícula” para decir que a nivel atómico el mundo es distinto del nivel humano o estelar, como se invocaba la espada de San Jorge (realmente Perseo) para solucionar cualquier batalla.

Pero, ¿es distinto el mundo a nivel atómico del mundo a otros niveles? No hay muchas pruebas de que sea así. Los cuantos de Planck son interacciones resonantes de la radiación electromagnética dentro de una caja negra de dimensiones cuantizadas. Las órbitas discretas de Schroedinger de los electrones en los átomos son consecuencia de un movimiento planetario con un potencial central. Las trayectorias discretas de los electrones al pasar por un bi-prisma son del mismo tipo que sus trayectorias planetarias en un campo central, el campo del hilo metálico muy delgado que lo forma, y las trayectorias también discretas tras pasar por dos aperturas en un cristal, es decir, un conjunto de átomos en una estructura regular, son consecuencia de la cuantización de la cantidad de movimiento del electrón y la periodicidad de la red cristalina.

Necesitamos de verdad una nueva mentalidad en la física. Necesitamos aceptar que el mundo cuántico no es cualitativamente diferente del mundo macroscópico, sino un mundo donde reina la aleatoriedad como el mundo de las bolas del bombo de la lotería, y que los observadores observamos la realidad, no la construimos ni la creamos.