En 1935, trabajando con sus jóvenes colegas de Princeton, Boris Podolsky y Nathan Rosen, Einstein publicó su última y más famosa arremetida contra la mecánica cuántica. “Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?” (¿Puede considerarse completa la descripción física que hace la mecánica cuántica de la realidad física?), preguntaba en el título de su artículo. La pregunta era retórica. Según Einstein, Podolsky y Rosen, la respuesta era, sin duda alguna, que no.

El argumento de EPR constituya un desarrollo de lo que a Einstein le había inquietado acerca de la quinta conferencia Solvay en 1927. Allí se había aferrado a la afirmación de Born de que una función de onda cuántica sólo puede describir la probabilidad de que una partícula esté en uno u otro sitio. Einstein dijo que eso estaba muy bien, pero que, en algún momento, la probabilidad tenía que convertirse en certeza. En el ejemplo escogido por él, un electrón que choca en una pantalla, tiene que caer en algún punto determinado. Y cuando lo hace, la onda cuántica que lo describe ¿no tiene que cambiar instantáneamente de algún modo por toda la pantalla?

En algún momento nadie vio adónde quería ir a parar. El argumento era efectivamente vago y metafísico. Pero Einstein, Podolsky y Rosen afirmaron entonces que habían concretado la objeción y la convirtieron en un problema específico y demostrable. Podían precisar, o eso decían, la forma en que la mecánica cuántica se desviaba del sentido común.

En primer lugar, según el viejo y genuino estilo de Einstein, necesitaban dejar absolutamente claro a qué equivalía el sentido común. Cualquier teoría aceptable tenía que tratar de lo que ellos denominaban “elementos de la realidad física”. Con esto querían decir cosas tales como la posición y el momento, las tradicionales clases de cantidades que los físicos, por costumbre consagrada, consideraban como fragmentos de información indiscutibles acerca del mundo físico.

Muy bien, pero, en realidad, ¿qué constituye un elemento de realidad física? No era un tema al que los científicos hubieran dedicado demasiado tiempo. De modo que Einstein y sus colegas propusieron una definición formal, que se ha hecho famosa o notoria, de acuerdo con una perspectiva. Afirmaban que “sin alterar de ningún modo un sistema podemos predecir con certeza… el valor de una cantidad física, entonces existe un elemento de la realidad física que corresponde a esta cantidad física”.

Pensemos, por ejemplo, en la posición o el momento de un electrón. Si encontramos la manera de determinar la propiedad sin afectar de ningún modo la trayectoria del electrón ni su comportamiento posterior, entonces podemos afirmar que la posición o el momento del electrón es un hecho definitivo, un dato innegable. En otras palabras, un elemento de la realidad física.

Después de redactar el argumento a su gusto, Einstein y sus colegas procedieron a demostrar los problemas que se había buscado la mecánica cuántica. Imaginaron dos partículas pasando a toda velocidad en direcciones opuestas desde un origen común, a la misma velocidad, de forma que en cuanto se mide la posición o el momento de una, automáticamente se conoce la posición o momento de la otra.

Estaban de acuerdo en que un observador que realizaba mediciones de una de las partículas contravenía el principio de incertidumbre. Medir su momento y no conocer su posición o viceversa, justo como dicta Heisenberg. Pero ahora Einstein, Podolsky y Rosen jugaron su triunfo. Todo el argumento de su montaje era que cualquier observación de una partícula te dice algo acerca de la otra y que estaban empezando a suceder cosas extrañas.

Medimos la posición de la primera partícula e inmediatamente conoceremos la posición de la segunda —aunque no la hayamos observado directamente. O medimos el momento de la primera partícula y también sabremos el de la segunda —de nuevo, sin verla en absoluto. Lo que significa, concluyeron impacientes los autores, que tanto la posición como el momento de la segunda partícula tienen que ser “elementos de la realidad física”. Como estas propiedades pueden determinarse sin alterar la partícula en cuestión, tienen que tener valores definitivos, preexistentes. Argumentaban que no podría ser que una medición de la primera partícula haga que se materialicen sólo entonces las características de la segunda partícula a partir de una niebla cuántica, porque, en realidad, a la segunda partícula no le ha ocurrido nada.

Y continuaron afirmando que la mayor consecuencia es que el jactancioso principio de incertidumbre de Heisenber no significa, después de todo, que las propiedades físicas sean fundamentalmente definidas hasta que se miden. Más bien, las partículas tienen propiedades definidas y el principio de incertidumbre equivale a admitir que la mecánica cuántica no puede describir completamente esas propiedades. Einstein y sus jóvenes colaboradores concluyeron entonces que la mecánica cuántica no explica la historia completa —como Einstein ya venía diciendo con insistencia desde hacía tiempo. Sólo era una teoría parcial, un panorama incompleto de la verdad física subyacente (Lindsey 2008, “Incertidumbre” 196-199).

Esta es la razón por la que Einstein tomó los experimentos del tipo EPR como un profundo indicador de que la mecánica cuántica no podía estar en lo cierto, porque en estas situaciones parece que una influencia esquiva pero instantánea conecta el comportamiento cuántico de las dos partículas al margen de lo mucho que se separen. Esta incómoda conexión de larga distancia, como todas las demás cosas extrañas de la mecánica cuántica, surge a causa de lo inevitable de la incertidumbre. Como el resultado de la medición de una partícula no se puede predecir por completo, la segunda partícula tiene que continuar unida de alguna manera para que las mediciones que se han realizado de ella continúen siendo coherentes con las observaciones de la primera (Lindsey 2008, “Incertidumbre” 227).

Las dos partículas del ejemplo anterior están vinculadas porque tienen una misma fuente y se conoce la suma del momento de ellas. Por lo tanto, si alguien midiera el momento de la primera partícula, conocería el momento de la segunda partícula en el mismo momento. Si tuvieran que medir la posición de la primera partícula, uno sabría la posición de la segunda partícula en el mismo momento exacto —sin importar la distancia entre las dos partículas. Sin embargo, de acuerdo con el principio de incertidumbre, si alguien intentara medir una característica de cualquiera de ellos (como el momento), habría un cambio en la posición de la partícula medida. Dado que se conoce la suma total, la segunda partícula debe cambiar —independientemente de la distancia entre ellos— para preservar la suma total.

Esto significa una cantidad de cosas, incluyendo las siguientes:

El observador, o el proceso de medición, ya no es significativo en la identificación de las características de la segunda partícula. Esto se debe a que ahora conocemos sus características sin medirlo directamente.

Esto también significa que la característica de la segunda partícula, que conocemos sin medir directamente, es uno de los elementos de la realidad física. A su vez, esto significa que las partículas tienen características específicas, a diferencia de la suposición del principio de incertidumbre de Heisenberg que establece que “las propiedades físicas son fundamentalmente indefinidas hasta que se midan”.

Además, una consecuencia de combinar el entrelazamiento cuántico y el principio de incertidumbre en este ejemplo es que la información se transfiere mucho más rápido que la velocidad de la luz. Por ejemplo, cuando medimos una de las características de la primera partícula, no necesitamos tiempo para conocer las características de la segunda partícula; en realidad las conocemos en el mismo momento. Esto significa que, si el proceso de medición afecta a la primera partícula, la segunda partícula debe verse afectada directamente para preservar la suma total, aunque no sea la que se está midiendo. Esto significa que la mecánica cuántica viola la ley de la relatividad especial, que no permite que nada se mueva a una velocidad mayor que la velocidad de la luz. Esto indudablemente indica un defecto obvio en la comprensión de la realidad universal.

La verdad es que, incluso después de probar que el entrelazamiento cuántico es una realidad física a través de la experimentación práctica, el problema permanece sin resolver porque podría ser que:

O bien hay un problema con la suposición en la teoría de la relatividad especial de Einstein que impide el movimiento a una velocidad mayor que la de la luz dentro de este universo.

O bien, que la mecánica cuántica, como Einstein deseaba creer, “no explica la historia completa … sólo era una teoría parcial, un panorama incompleto de la verdad física subyacente”.

Creo que, para resolver este problema, podemos hipotetizar que la información transferida entre las dos partículas se transfiere entre ellas en un universo diferente —uno en el que tienen una existencia fantasma— y que este otro universo permite que las cosas se transfieran allí a una velocidad mayor que la de la luz.

Podemos reformular el problema presentado por Einstein: las dos partículas junto con el proceso de medición se consideran un sistema. Por lo tanto, nuestro conocimiento de la posición de la segunda partícula, por mera medición de la posición de la primera partícula, significa que si las “propiedades físicas son fundamentalmente indefinidas hasta que se midan” -como establece el principio de incertidumbre en mecánica cuántica- entonces, al observar la primera partícula, causamos un cambio instantáneo en la función de onda del sistema como un todo. En consecuencia, esto hace que la segunda partícula tenga una posición específica, o velocidad, o, como afirmó Einstein, “¿no debe la onda cuántica que la describe de alguna manera cambiar instantáneamente en toda la pantalla?”

Esto lleva la discusión a qué tan realista es la función de onda. El problema de la transferencia instantánea de los cambios de la función de onda en el espacio —en otras palabras, sin necesidad de ningún período de tiempo— es que significaría que se transfieren a una velocidad infinita, lo cual es imposible en nuestro universo. De acuerdo con la teoría de la relatividad especial de Einstein, la velocidad de la luz no se puede exceder, y mucho menos con una velocidad infinita. La velocidad es la distancia dividida por el tiempo. En este caso, independientemente de la distancia, la velocidad es infinita y la información se transfiere inmediatamente y de forma instantánea, lo que significa que el tiempo es igual a cero. En otras palabras, podemos afirmar que la dimensión del tiempo ha desaparecido del universo en el que se transfiere la información de la función de onda. Sin duda, esto significa que, si la relatividad especial es correcta, esta información se transfiere a otro universo, cuyas leyes permiten estas cosas que son imposibles en nuestro propio universo. Significa además que este otro universo debe estar afectando a nuestro universo y estar conectado a él, y que las cosas en nuestro universo tienen una existencia fantasma en ese universo, ya que pueden comunicarse allí y transferir información entre ellos a una velocidad infinita. Alternativamente, tal vez nosotros y los seres en este universo somos fantasmas de realidades más sofisticadas que existen en un universo más sofisticado que el nuestro.

La mecánica cuántica ha abierto la puerta a la cosmología para la idea de mundos múltiples o universos que pueden afectarse entre sí.

Si la investigación anterior no fue suficiente para probar la existencia del alma o espíritu humano, con certeza hace que una persona razonable se pregunte qué tan realista es que nuestra existencia sea exclusiva de este universo y que seamos meros cuerpos creados a partir del material. de este universo. ¡¿No es posible que estos múltiples universos sean más livianos que este universo, y sus partículas más finas que las partículas de materia y energía de nuestro universo, de modo que permitan la transferencia a una velocidad mayor que la velocidad de la luz, que es [la velocidad a la que] se mueven las partículas de energía o fotones de este universo?!

El entrelazad cuántico o la inseparabilidad tienen dimensiones que son mucho mayores que el caso de dos partículas o fotones que emanan de un único origen. El universo entero es un evento cuántico que se remonta a un solo origen, del momento del Big Bang. En el pasado, algunas de las partículas eran adyacentes y estaban adheridas entre sí. Por lo tanto, una partícula en los extremos del universo o en el cuerpo de otro ser vivo quizás, algún día y en algún momento, se adhiera a una partícula que está de tu cuerpo en este momento, y podrías verse afectado cuando ella se vea afectada, y del mismo modo puede, de alguna manera, afectar las cosas mediante el entrelazamiento cuántico.

Te consideras un cuerpo pequeño mientras el mundo más grande habita dentro de ti (Al-Hawari 2003, 175).


Extracto del libro “La Ilusión del Ateísmo” de Ahmed AlHasan (a)

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