El físico Niels Bohr (famoso por su trabajo en la estructura atómica que lo hizo merecedor del Nobel en 1922) es citado por haber dicho una vez: “Cualquiera que no quede impactado por la mecánica cuántica no la ha entendido”. De manera análoga, también es célebre la frase “si piensas que entiendes la mecánica cuántica, no entiendes la mecánica cuántica” – normalmente atribuida a su colega Richard Feynman (aunque no pude encontrar la fuente de esta cita). Es una idea con la que todos los fanáticos de la investigación del cosmos estamos bastante familiarizados, incluso si no conocemos los detalles: el mundo de lo muy pequeño es en extremo raro – totalmente ajeno a nuestra experiencia diaria. Los cumpleaños recientes de Paul Dirac y Erwin Schrödinger nos han dado la oportunidad de discutir un poco sobre estos temas, con la esperanza de aclarar un poco algunos de los elementos que suelen causar mayor confusión. Sin duda, la física de partículas es suficientemente compleja cuando SI comprendemos sus postulados; mucho más cuando los malinterpretamos.
Estuvimos hablando en el post de Schrödinger – de manera muy resumida, por supuesto – sobre la “superposición de estados” a la que son propensas las partículas cuando no han sido “observadas” (esa idea de que pueden estar en varios sitios simultáneamente), punto del cual emerge mucha de la confusión (plenamente justificada). Así mismo, el “principio de incertidumbre” – asociado principalmente al físico Werner Heisenberg – es otro punto que resulta normalmente en dolores de cabeza macroscópicos, irónicamente, siendo quizá el que menos lo amerita. Esta noción hace referencia a la cualidad de los sistemas que se comportan como ondas (lo cual hacen las partículas cuánticas) de ser intrínsecamente indeterminados ya sea para su posición en el espacio, o su momento (digamos: su masa, dirección y velocidad). Mientras más preciso es tu conocimiento de una de las variables, más debes sacrificar sobre tu conocimiento de la segunda. Si efectivamente sabes la posición exacta, no sabes nada sobre su momento, y viceversa.
A diferencia del fenómeno del observador que discutimos antes (donde el aparente acto de “medir” el sistema lo afecta irremediablemente, como cuando mides el aire dentro de una llanta y se escapa un poco al iniciar), el principio de incertidumbre es una característica fundamental de las ondas, y no hay posibilidad de mejorar el proceso para evitarlo. La partícula obligatoriamente debe interactuar con el mecanismo de medición (imaginemos, un fotón) para poder dar alguna información sobre sí misma. Ese fotón te permitirá saber la posición de la partícula, pero le transferirá un poco de su momento, aumentando ese lado de la incertidumbre. Si, por el contrario, haces que tu fotón tenga menos momento que transmitir (menos energía), entonces será menos preciso indicando la posición de la partícula. Simplemente, la naturaleza se niega a entregar información de calidad sobre ambas variables de manera simultánea – pero el porqué está bien entendido.
Algunos de los proponentes de las pseudociencias “new age” se basan en confusiones sobre esta incertidumbre para declarar una justificación física del “libre albedrío”, asociando erróneamente las conductas emergentes de las interacciones químicas de nuestro cerebro con las reglas básicas de la física de partículas (convirtiéndose en culpables del reduccionismo extremo que tanto denuncian en la ciencia). Tener un conocimiento – aunque sea inicial – sobre estos temas nos empodera para detectar cuándo alguien sabe de qué habla, y cuándo solo repiten frases místicas vacías como “el poder cuántico de la mente” para venderte unos cuantos libros.