por Josh Richardson
del Sitio Web PreventDisease
traducción de Adela KaufmannVersión original en ingles
Los físicos han encontrado enloquecedoramente difícil describir al observador fuera del contexto de la teoría cuántica.
Ahora algunos están contemplando una alternativa alucinante:
que una descripción coherente de la realidad, con todas sus peculiaridades cuánticas, puede surgir de nada más que experiencias subjetivas aleatorias.
Parece la "perspectiva de un loco", dice el autor de esta nueva teoría audaz, porque nos obliga a abandonar cualquier noción de leyes físicas fundamentales.
Pero si se mantiene en pie, no solo resolvería algunos profundos enigmas sobre la mecánica quántica, sino que convertiría nuestras más profundas ideas preconcebidas sobre la realidad misma.
Está bien establecido que el cuerpo puede absorber información de la estimulación sensorial y solo necesitamos ver el éxito de la hipnoterapia para ver qué tan efectiva puede ser.
Está bien establecido que el cuerpo puede absorber información de la estimulación sensorial y solo necesitamos ver el éxito de la hipnoterapia para ver qué tan efectiva puede ser.
Este sistema extiende este principio al estimular nuestro potencial de curación a través de,
Dando instrucciones directas a la inteligencia de nuestro cuerpo, estimulamos sus poderes curativos naturales.
cada una de sus predicciones, sin importar cuán contradictorias sean, es confirmada por el experimento.
Los electrones, por ejemplo, a veces pueden mostrar un comportamiento característico de ondas, aunque en otras circunstancias parecen comportarse como partículas.
Ola de confusión
Antes de la observación, se dice que tales objetos cuánticos están en una superposición de todos los posibles resultados observables.
Esto no significa que existan en muchos estados a la vez, sino que solo podemos decir que todos los resultados de medición permitidos son posibles. Este potencial es representado en la función de onda cuántica, una expresión matemática que codifica todos los resultados y sus probabilidades relativas.
Pero no es del todo obvio, si es que algo, la función de onda puede decirle sobre la naturaleza de un sistema cuántico antes de hacer una medición.
Ese acto reduce todos esos posibles resultados a uno, conocido como el colapso de la función de onda, pero nadie sabe realmente lo que eso significa. Algunos investigadores piensan que podría ser un proceso físico real, como la descomposición radiactiva.
Aquellos que se suscriben a la interpretación de muchos mundos piensan que es una ilusión conjurada por una división del universo hacia cada uno de los posibles resultados.
Otros todavía dicen que no tiene sentido tratar de explicarlo, y además, ¿a quién le importa? La matemática funciona, así que cállate y calcula.
En cualquier caso, el colapso de la función de onda parece depender de la intervención o la observación, planteando algunos problemas enormes, sobre todo sobre el papel de la conciencia en todo el proceso.
Este es el problema de medición, podría decirse que es el mayor dolor de cabeza en la teoría cuántica.
"Es muy difícil", dice Kelvin McQueen, un filósofo de la Universidad de Chapman en California. "Cada día se producen más interpretaciones, pero todas tienen problemas".
La más popular se conoce como la interpretación de Copenhague después de la ciudad natal de uno de los pioneros de la teoría cuántica, Niels Bohr.
Argumentó que la mecánica cuántica nos dice solo lo que deberíamos esperar cuando hacemos una medición, no qué causa ese resultado. La teoría no puede decirnos cómo es un sistema cuántico antes de observarlo; todo lo que podemos pedirle es la probabilidad de diferentes resultados posibles.
Tal perspectiva parece llevarte a una conclusión incómoda:
que el acto mismo de nuestra observación llama el resultado a la realidad.
¿Puede eso ser cierto? Parece la antítesis de lo que la ciencia normalmente asume, como lo sugirió Einstein.
Sin embargo, la idea tiene algún pedigrí.
El físico húngaro John von Neumann fue el primero en entretenerlo en la década de 1930, y su compatriota Eugene Wigner fue más profundo con un experimento mental en la década de 1950 ahora conocido como amigo de Wigner.
"¿Qué pasa si la realidad no puede describirse sin invocar nuestra participación activa?"
Supongamos que Wigner está parado afuera de una habitación sin ventanas donde su amigo está a punto de hacer una medición en una partícula.
Una vez hecho esto, ella sabe cuál es la propiedad observada de la partícula, pero Wigner no. No puede decir con sentido que la función de onda de la partícula se ha colapsado hasta que su amigo le dice el resultado.
Peor aún, hasta que lo haga, la teoría cuántica no ofrece ninguna forma para que Wigner piense en todos los eventos no vistos dentro del laboratorio como si hubiera tenido resultados fijos.
Su amigo, su aparato de medición y la partícula siguen siendo una gran superposición compuesta.
Es como si viviéramos en un mundo solipsistadonde el colapso solo ocurre cuando el conocimiento del resultado incide en una mente consciente.
"De ello se desprende que la descripción cuántica de los objetos está influenciada por las impresiones que entran en mi conciencia", escribió Wigner."El solipsismo puede ser lógicamente consistente con la mecánica cuántica actual".
John Wheeler en la Universidad de Princeton lo expresó de manera diferente:
no es solipsismo sino un tipo de colaboración interactiva lo que crea cosas.
Vivimos, dijo Wheeler, en un "universo participativo", uno que no se puede describir de manera significativa sin invocar nuestra participación activa.
"Nada es más sorprendente acerca de la mecánica cuántica", escribió, "que le permite a uno considerar seriamente... que el universo no sería nada sin la condición de observador".
Pero Wheeler no pudo escapar al matorral de preguntas irresolubles que plantea el universo participativo.
Por un lado, Wigner y su amigo parecen estar encerrados en una regresión infinita.
A pesar de la persistencia de tales preguntas, algunos teóricos han vuelto recientemente a una forma de la visión de Wheeler, lo que Chris Fuchs en la Universidad de Massachusetts en Boston ha llamado "realidad participativa".
Ese cambio se debe en parte a la falta de una mejor alternativa, pero principalmente es porque si se toma en serio la mecánica cuántica, parece imposible evitar algún elemento de la subjetividad dependiente del observador.
Hace un par de años, el teórico Caslav Brukner de la Universidad de Viena revisó el escenario del amigo de Wigner en una forma ligeramente alterada, propuesta por David Deutsch en la Universidad de Oxford.
Aquí el amigo realiza la medición: ha colapsado la función de onda de la partícula, produciendo el resultado A o B, pero le dice a Wigner solo que ve un resultado definido, no lo que es.
En el escenario de Deutsch, Wigner se ve obligado a concluir que su amigo, su aparato de medición y la partícula están en una superposición conjunta, a pesar de que él sabe que ha ocurrido una medición.
Para la amiga de Wigner, ella está definitivamente en, digamos, el estado "Yo veo A", pero para Wigner ella está en una superposición de "yo veo A" y "yo veo B".
Entonces, ¿quién tiene razón? Los dos son, dice Brukner, según el punto de vista que uno adopte.
Él ha demostrado que si la mecánica cuántica es correcta, no hay una perspectiva privilegiada desde la que un tercer observador pueda reconciliar las declaraciones de Wigner y de su amigo.
"No hay ninguna razón para suponer que los 'hechos' de uno de ellos son más fundamentales que los del otro", dice Brukner, por lo que nos vemos obligados a concluir que "no hay 'hechos del mundo per se'. "
Por el contrario, solo hay hechos para cada observador.
Una interpretación de la mecánica cuántica tiene tal conclusión en su zancada.
Ideado en la década de 2000 por Fuchs y otros, el Bayesianismo quántico (también conocido como QBism) tiene sus raíces en la visión de que la mecánica cuántica proporciona solo recomendaciones sobre lo que un observador racional debería creer que ve al hacer una medición, y que estas creencias pueden ser actualizadas ya que el observador toma en cuenta nuevas experiencias.
Ahí es donde entra el "bayesianismo":
se refiere a la teoría clásica de la probabilidad, que se inició en el siglo 18, que asigna probabilidades sobre la base de lo que el observador ya se sabe que es el caso.
El QBism a simple vista niega que exista alguna noción objetiva de un estado cuántico.
Esto no significa que no puede haber nada "real" más allá de la creencia personal, solo que la mecánica cuántica no habla directamente sobre ese tema.
La existencia de los "hechos alternativos" de Brukner no causa dolor en esa imagen, porque los ha asumido desde el principio. Tampoco puede colapsar la función de onda, que es solo una forma de hablar sobre cómo la medición actualiza nuestro conocimiento.
Pero pocos físicos están dispuestos a aceptar límites tan estrictos en sus esfuerzos por describir la realidad, razón por la cual el QBism sigue siendo un deporte minoritario.
¿Y ahora qué? Entra Markus Muller, el autodenominado "loco" y teórico de la Universidad de Viena.
.Su respuesta es llevar las cosas a un nivel superior.
"QBism no es lo suficientemente extremo", dice."Asume que existe este mundo externo que es el responsable último de nuestras experiencias. Mi enfoque comienza sin asumir un mundo así".
Eso significa imaginar que no existen leyes fundamentales de la naturaleza - ninguna relatividad general, ninguna ecuación de Maxwell o el principio de incertidumbre de Heisenberg - y preguntar cómo sería el mundo así.
La respuesta puede sorprenderte.
"Es muy extraño: terminas con un universo construido directamente a partir de nuestras experiencias"
Porque incluso si arrojas la física, la lógica de las matemáticas permanece, y aquí es donde Muller comienza a construir su mundo hipotético.
Digamos que tienes algo de experiencia X:
haces una observación del mundo y ves el resultado X.
En vista de eso, ¿cuáles son las posibilidades de que experimente otro resultado? Hay un campo de las matemáticas que se ocupa precisamente de tales preguntas.
Se llama teoría de la información algorítmica y muestra cómo hacer predicciones basadas en el razonamiento inductivo con un sabor claramente bayesiano:
dado que ocurrió X, hay una ecuación para calcular la probabilidad de que Y le seguirá.
Muller quería ver hacia dónde conduce ese razonamiento en un mundo sin nada más que lo forme.
Representó la experiencia de cada individuo en cada instante como una cadena de bits de información, 1s y 0s, como el código de una computadora binaria.
La historia de cada observador consistía en un recorrido por las diversas cadenas de bits posibles, y la probabilidad de pasar de una a la siguiente sería aleatoria pero condicional:
debe tener en cuenta la historia de las experiencias.
La idea, dice el teórico Giulio Chiribella en la Universidad de Hong Kong,
"es pensar en nuestra experiencia como una película hecha de muchos cuadros y hacer la pregunta, teniendo en cuenta los marcos que he visto hasta ahora, ¿qué marco veré a continuación?"
Uno pensaría que una imagen así difícilmente podría dar lugar a lo que experimentamos:
un universo gobernado por leyes y produciendo hechos que son, por lo que podemos decir, lo mismo para ti que para mí.
Pero cuando Muller usó los métodos de la teoría algorítmica de la información para descubrir qué secuencias de cadenas de bits son probables, descubrió algo notable.
A medida que estas experiencias aleatorias se acumulan, la probabilidad condicional de la siguiente experiencia, como la descrita mediante una cadena de bits, tiende a ser mayor para las secuencias de bits más simples que para las complejas.
Esto hace que parezca que hay un algoritmo bastante simple generando las cadenas de bits. Entonces, el observador deduce un simple "modelo" de realidad, caracterizado por leyes regulares y comprensibles que conectan suavemente una experiencia con la siguiente.
Esto parece profundamente extraño:
¿Cómo puede la aleatoriedad dar lugar a este comportamiento aparentemente vinculado a la ley?
Es un poco como la forma en que entendemos un gas.
Aunque en principio se permiten todas las configuraciones posibles de sus moléculas, la distribución de probabilidad de las velocidades de partículas que vemos tiene una curva en forma de campana simple, y las partículas se distribuyen en el espacio con una uniformidad suave.
De esto vienen leyes simples relacionadas con cosas que podemos fácilmente medir:
presión, temperatura y volumen.
Esas leyes no están escritas en las partículas de gas en sí mismas; son una propiedad emergente de las probabilidades de diferentes configuraciones.
"Lo notable es que la noción de un mundo externo objetivo emerge automáticamente a largo plazo", dice Muller.
Además,
"los diferentes observadores tenderán a ponerse de acuerdo sobre las propiedades de ese mundo externo".
Esto se debe a que, de acuerdo con la teoría de la información algorítmica, las probabilidades de las cadenas de bits para diferentes observadores tenderán a converger en la misma distribución, por lo que coincidirán en lo que son las "leyes del mundo".
"En general, es probable que la 'película' sea simple y los diferentes observadores generalmente pueden estar de acuerdo en algunos aspectos de la trama", dice Chiribella.
Las sorpresas no terminan allí.
Esta realidad emergente debería tener solo las cualidades que vemos en la física quántica, donde los objetos pueden mostrar propiedades similares a ondas y comportarse de maneras "no locales", cuando una medición en una partícula puede parecer instantáneamente para influenciar el estado de otra separada en el espacio.
El resultado es que a partir de las suposiciones más mínimas sobre las probabilidades de lo que contendrán nuestras experiencias personales, podemos recuperar un mundo como el que conocemos.
"El mundo aún podría parecerse a cómo lo experimentamos, aunque en verdad sería increíblemente diferente", dice Muller.
No es fácil ver cómo se pueden probar las ideas de Muller.
Pero la evidencia circunstancial de que podría estar en el camino correcto viene con la forma en que resuelven el problema del cerebro de Boltzmann, un enigma casi metafísico que sugiere que no somos el tipo de seres que creemos que somos.
De todos modos, esta imagen del universo construida directamente a partir de las experiencias de los observadores está tan "allá afuera" que otros investigadores apenas saben qué hacer con ella.
Es,
"Un punto de partida muy interesante, que genera nuevas preguntas", dice Chiribella.
Mientras tanto, Brukner está manteniendo una mente abierta.
"El dominio conceptual y matemático de Markus es fuerte y le permite salir de la zona de confort y proponer verdaderos cambios conceptuales y modificaciones de nuestras teorías", dice.
El mismo Muller es profundamente consciente de que no ha elegido un camino fácil, pero argumenta que es uno que vale la pena pisar.
"No es tan loco como parece a primera vista", dice."Pero será un gran desafío convencer a la gente, ya que la visión del mundo que sugiere es tan inusual y diferente de lo que estamos acostumbrados".
¿Colapso consciente?
La idea de que la consciencia induce al colapso de la función de onda, el proceso mediante el cual una miríada de resultados posibles de una medición se convierten en una definición única, no es intrínsecamente absurda.
Y, sin embargo, los físicos lo han considerado por mucho tiempo como una sugerencia bastante fuerte, porque parece sustituir un misterio por otro:
no tenemos idea de cómo describir la conciencia, entonces, ¿cómo podemos esperar saber cómo es que causa el colapso?
Kelvin McQueen, un filósofo de la Universidad de Chapman en California, y David Chalmers de la Universidad Nacional de Australia en Canberra han comenzado recientemente a defender que ahora podemos hacer las cosas más precisas.
El dúo sigue el ejemplo de la teoría de la información integrada, que postula que la conciencia surge de la interconectividad en el cerebro.
Su inventor, el neurocientífico Giulio Tononi de la Universidad de Wisconsin-Madison, incluso ha propuesto una medida matemática de la conciencia, conocida como Phi, basada en cómo los componentes de un sistema comparten y combinan información.
La teoría de la información integrada desafía la opinión de que la conciencia es todo o nada. Deja abierta la posibilidad de que criaturas no humanas, y tal vez incluso los sistemas más simples (por ejemplo, artificiales), puedan tener cierto nivel de conciencia.
La idea aún no se ha probado y nadie ha sido capaz de formular cómo se puede calcular el Phi para el cerebro humano. Pero la perspectiva llevó a McQueen y a Chalmers a sugerir una audaz manera de probar si la conciencia de hecho causa el colapso de la función de onda.
En principio, dice McQueen, podrías hacer un experimento cuántico ordinario con un giro:
las partículas estarían imbuidas de algún tipo de capacidad de computación, sin dejar de ser lo suficientemente pequeñas como para mostrar un comportamiento cuántico observable.
Si tales partículas tuvieran una Phi lo suficientemente grande, podrían inducir automáticamente el colapso y no podrían mostrar los efectos cuánticos, como la interferencia de onda, que mostrarían las partículas del mismo tamaño, pero de menor Phi.
McQueen no se hace ilusiones acerca de lo difícil que sería establecer tal experimento.
"No estoy casado con la idea", dice, "pero sí quiero verla falsificada o verificada una vez que quede claro cómo construir el tipo correcto de sistemas para las pruebas".
Cerebros cósmicos
A finales del siglo 19, el físico austriaco Ludwig Boltzmann describe el mundo como espacio lleno de partículas en movimiento aleatorio, adoptando todo tipo de configuraciones diferentes.
Los experimentos han confirmado por mucho tiempo que nuestra realidad coincide con esta visión, pero existe un problema.
Si se examinan las probabilidades de cada configuración, resulta mucho menos probable que seamos seres sensibles que evolucionamos en un planeta durante miles de millones de años que los efímeros y solitarios "cerebros", condensados a partir del caos por pura casualidad y flotando libremente, completos con todo y recuerdos y experiencias imaginarias.
¿Cómo podemos saber que no somos estos "cerebros de Boltzmann", capaces de disolverse en el fluctuante cosmos en cualquier momento?
Físicos y filósofos se han preocupado por esto durante décadas. Pero una nueva perspectiva radical puede hacer que el problema desaparezca.
Si la realidad objetiva surge de la manera matemáticamente predecible en que nuestras experiencias pasadas determinan las observaciones futuras, entonces las discontinuidades repentinas en la experiencia del tipo de cerebro de Boltzmann que se encontrarán serán increíblemente improbables.
La experiencia debe ser fluida, debe de estar conectada y, a nuestra escala, bastante predecible.
Argumentos similares hacen improbable que, como sugieren algunos investigadores, no seamos más que "agentes inteligentes" en alguna simulación computacional cósmica de una super-inteligencia.
Eso también sería vulnerable a eventos abruptos como paradas, mientras que tenemos una persistente percepción de la realidad.