Interpretaciones de la Mecánica Cuántica (MQ) -V-

Interpretación probabilística de Born (Continuación)

Sobre los invariantes de observación o percepción nos dice el propio Born:

“¿Qué queremos decir al hablar de un mundo que existe objetivamente? (…) Propongo expresar esto diciendo que la mente construye mediante un proceso inconsciente, invariantes de percepción y que éstos son los que ordinariamente llamamos reales. Y pienso que la ciencia hace exactamente lo mismo, si bien en un nivel diferente de percepción, o sea, usando todos los procedimientos de observación y medida. Las innumerables observaciones posibles están enlazadas mediante algunas de las características permanentes e invariantes, que difieren de las de la percepción ordinaria, pero que sin embargo son de igual manera indicadoras de cosas, objetos o partículas.”

La construcción de la objetividad supone la formación de ciertos conceptos capaces de expresar lo que no varía al cambiar de sistema de referencia, esto es, de sujeto observador.

La combinación de un cierto número de propiedades invariantes nos permite no sólo describir sino visualizar el estado de los objetos.

Nos dice Born:

“Mantengo que las partículas son reales porque representan invariantes de observación. Creemos en la “existencia” del electrón porque tiene una carga definida e, una masa definida m y un spin definido s. Esto quiere decir que en toda circunstancia o condición experimental en la que observemos un efecto que  la teoría adscribe a la presencia de los electrones, encontraremos para esas magnitudes el mismo valor numérico. (…) [En cambio] posición y velocidad no son invariantes de observación. Pero son atributos de la idea de partícula y debemos usarlos desde el momento en que hemos dispuesto nuestra mente para describir ciertos fenómenos en términos de partículas. Bohr ha subrayado el hecho de que nuestro lenguaje está adaptado a nuestros conceptos intuitivos. No podemos dejar de usarlos pese a que no tengan todas las propiedades dela experiencia ordinaria. Aún cuando un electrón no se comporte como un grano de arena en todos los aspectos, tiene suficientes propiedades invariantes como para ser considerado real.”

La invariancia como criterio de realidad en el fondo se convierte en un principio de objetivación que nos permite pasar de lo subjetivo individual a lo que es común a todos los sujetos.

Aplicando el criterio de realidad de Born hay que decir que las partículas y los observables que las definen son reales.

Las ondas de probabilidad determinan la distribución de las partículas en el espacio y en el tiempo de acuerdo a la ecuación de Schrödinger, y la probabilidad es algo que se “propaga” en el espacio y evoluciona en el tiempo como si de una onda física se tratara, pero no transmite energía (como ocurre con una onda física). Lo que se difunde es información, y es el sujeto el que crea las condiciones experimentales para poderla obtener.

En cuanto a la realidad de esta onda de probabilidad, nos dice Born:

“La cuestión de si las ondas son algo “real” o una ficción para describir y predecir fenómenos de modo adecuado es una cuestión de opinión. Personalmente me inclino por considerar una onda de probabilidad, incluso en un espacio de 3N-dimensiones, como algo real y ciertamente como algo más que un mero instrumento de cálculo. La razón es que posee el carácter de invariante de observación; esto significa que predice los resultados de los experimentos y que esperamos encontrar los mismos valores medios si de hecho realizamos el experimento muchas veces en las mismas condiciones.”

O sea, las ondas de probabilidad son invariantes y, en consecuencia, reales, aunque el criterio de invariancia del que aquí hace uso Born es distinto al que aplica a la masa, carga y spin de las partículas. El primer criterio de invariancia es dependiente del contexto experimental, no así el segundo. Y es que en el caso de las ondas el criterio de realidad objetiva se aplica a la probabilidad, y no a los objetos cuánticos y sus propiedades.

En contra de la opinión de Einstein, Born nos dice que “el cuadrado de la amplitud de onda no expresa el estado físico de un sistema sino sólo la probabilidad de hallar a éste en un cierto estado; y hay que asumir que este planteamiento probabilista es irreducible”. “Lo que es invariante es el resultado estadístico de un experimento realizado múltiples veces”. Esta probabilidad es relativa al sistema de observación, no obstante es absoluta en relación a los sujetos observadores, es decir, tiene una validez intersubjetiva.

En palabras de Born:

“A fin de describir una situación física es necesario servirse tanto de ondas, que describen un “estado”, esto es, toda la situación experimental, como de partículas, que son los objetos propios de la investigación atómica. Aunque las funciones de onda representan, a través de sus cuadrados, probabilidades, tienen un carácter de realidad. La probabilidad tiene un cierto tipo de realidad que no puede ser negada.”

La onda es precisamente la parte de descripción del fenómeno que depende de la intervención (operadores de observación y medida y “aparatos” necesarios) de un observador.

Y todo esto tiene un gran calado filosófico: “Las cosas son construidas con validez intersubjetiva por ese espectador-actor que es todo ser racional”.

Para Born, no es que los electrones, por ejemplo, aparezcan una veces como ondas y otras como partículas, más bien esto significa (en el curso de la interpretación probabilística) que es necesario hacer uso simultáneamente de estos dos modelos conceptuales para describir los sistemas cuánticos y sus estados.

“No hay relación de exclusión entre el aspecto corpuscular y el ondulatorio de los fenómenos y, por tanto, no son complementarios en el sentido de Bohr”.

Es decir, se emplea el concepto de partícula para hacer referencia a objetos a través de observables, unos poseídos por el sistema y otros latentes, y se precisa del concepto de onda para determinar la probabilidad de que un observable tenga uno de los valores posibles en caso de que una medida se lleve a cabo.

Podríamos decir que esta realidad de los objetos construida a partir de sus invariantes de observación es una “realidad débil”.

Mi posición sobre las interpretaciones de la MQ se acerca a esta visión de Born, no obstante, en sucesivas entregas la aclararé a través de alguno de los artículos aparecidos anteriormente en este mismo Blog.

(Capítulo II de mi obra “Multiverso y realidad”)

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