Interpretaciones de la Mecánica Cuántica (MQ) -II-

Interpretación de las historias consistentes y decoherencia

Anteriormente, a los físicos les gustaba usar la palabra “colapso” para describir el proceso de observación en el que la función de onda de superposición de estados cambiaba a una sola realidad observada. Hoy en día, en vez de “colapso”, los físicos usan la palabra “decoherencia”, y se refiere a un proceso bien conocido en el que la función de onda de un objeto microscópico interactúa con el medio macroscópico para producir el resultado descrito como colapso en la interpretación de Copenhague.

En el caso de que la función de onda sea real, se llega a la interpretación de la multiplicidad de historias y universos. Su realidad resulta imprecisa pero se sabe que da la información justa, entonces estamos ante la “interpretación existencialista” mencionada por Zurek.

La interpretación de las historias consistentes se construye aplicando la teoría cuántica al universo entero, desde el principio al fin. No hay observadores a lo largo del universo temprano, y no hay observadores externos en cualquier tiempo; el universo lo incluye todo.

Sólo una de las historias es una historia actual, y las otras sólo eran unas historias posibles.

Interpretación de los muchos mundos

En esta interpretación se acepta literalmente lo que dice la teoría cuántica. En la misma no hay colapso.

La interpretación nace con la idea de los años 50 de Hugh Everett de dotar al universo de una función de onda global, donde no hay observadores externos, y donde todo es parte de esa función de onda universal.

Resuelve el problema del misterio de la conciencia, ya que en un universo el gato de Schrödinger está vivo, y en otro muerto, porque existen todos esos universos: Es el observador el que con su consciencia “elige”  donde está viviendo.

Mas, evidentemente, en esta interpretación aparecen muchas incógnitas: ¿Qué constituye una observación?; ¿Hay infinitos mundos creándose continuamente?; etc.

Interpretación transaccional

Permite la conectividad proporcionada por la función de onda a lo largo de todo el tiempo, así que el futuro también afecta al pasado. No es determinista, y posee una historia única.

El colapso del estado del vector se interpreta como la realización de la transacción entre el emisor y el receptor.

Interpretación de Bohm

En 1952 David Bohm enseño que la MQ no era inconsistente con la existencia de partículas reales con una posición y velocidad real. (El trabajo de Bohm inspiró a John Bell el descubrimiento de la prueba de la no existencia de variables ocultas que eventualmente constituyó el Teorema de Bell).

Bohm empezó su interpretación asumiendo que las partículas, en promedio, reproducen todos los resultados solicitados por la ecuación de Schrödinger. Luego dedujo una “fuerza cuántica” (o “potencial cuántico”) que actuaba sobre sus partículas.

En su teoría, la fuerza cuántica sobre un objeto depende instantáneamente de la posición de todos los otros objetos, en esencia, con todos los del universo.

La interpretación de Bohm describe un mundo físico real completamente determinista. La probabilidad cuántica aparece sólo porque no puede conocerse con precisión la posición y velocidad de cada partícula. No hay un inexplicable colapso de la función de onda como en la interpretación de Copenhague y no hay una inexplicable partición  en mundos como en la interpretación de los muchos universos. La parte de la función de onda correspondiente que no es observada continúa para siempre. Podemos encontrar el gato vivo de Schrödinger, pero no la parte de la función de onda conteniendo la posibilidad del gato muerto. Podemos ignorar esta parte de la función de ondas para todos los propósitos prácticos, pero en esta interpretación es real y, en principio, tiene futuras consecuencias.

Bohm no cree que su interpretación de la MQ no esté relacionada de algún modo con la conciencia.

Al entrar en el terreno de las variables ocultas, no está de más relatar la conocida controversia entre Bohr, defensor y creador de la filosofía (cuántica) de Copenhague, y Einstein que proponía una interpretación filosófica de la MQ diferente.

“Recordemos que Einstein introduce la teoría cuántica de la radiación [E= hν, y p= h/λ en 1916] sobre consideraciones de fluctuaciones estadísticas, y el concepto de probabilidades de transición”. Pero cuando se propone la MQ con la interpretación probabilística de Born (aceptada en 1926 dentro de la nueva teoría MQ, y que veremos con mayor extensión posteriormente), las relaciones de indeterminación de Heisenberg en 1927, directamente emparentadas con las relaciones de Einstein-De Broglie, y finalmente el postulado de complementariedad propuesto por Bohr, Einstein se manifiesta contrario a tal interpretación, permaneciendo en una postura determinista, causal. En su opinión, la Naturaleza no puede estar intrínsecamente gobernada por leyes probabilísticas, no aceptando, en consecuencia, que una teoría física pueda negar la posibilidad de conocer simultáneamente la posición y el momento de una partícula.

Y en el famoso artículo firmado por Einstein, Podolsky y Rosen, estos autores expresaron su filosofía respecto de la teoría física de forma clara: “La filosofía básica de EPR es que una teoría física, en este caso la mecánica cuántica, debe contener información de todas la realidades físicas”. Entendiendo la realidad de la siguiente forma: “Si el sistema no es perturbado por ningún agente externo y podemos predecir con certeza el valor de una cantidad física, entonces existe un elemento de la realidad física que corresponde a esa cantidad”.

Para EPR la teoría es incompleta si no proporciona un conocimiento apropiado de las cantidades físicas que tienen una realidad física, por ello considera que la MQ no da una descripción completa de todos los elementos de la realidad física.

Sin embargo, la escuela de Copenhague insiste en que esta teoría, con complementariedad, relaciones de incertidumbre y el concepto de probabilidad intrínseca, no sólo es localmente autoconsistente sino que es una teoría completa, en otras palabras, responde a todas las preguntas que pueden hacerse sobre la mecánica de los sistemas físicos.

(Del Capítulo II de la obra de Alejandro Álvarez Silva titulada “Multiverso y realidad”)

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