¿Realmente Einstein se equivocó?

Cuando en 1919 las fotografías de un eclipse de sol demostraron que la luz de las estrellas se curvaba al interponer la pesada masa del sol, como había predicho la relatividad general de Einstein, la prensa británica y estadounidense anunció una revolución científica liderada por aquel físico que hoy habría cumplido 138 años. A pesar de que pocos realmente entendían en qué consistía: en EEUU, el diario The New York Times publicaba la noticia señalando que «no más de 12 personas en todo el mundo podrían entenderla».

Albert Einstein en 1921. Imagen de Wikipedia.

Por fortuna, hoy no solo son miles los físicos en todo el mundo que entienden a la perfección el trabajo de Albert Einstein y han construido sobre los cimientos que él sentó, sino que además hay también miles de canales por los que cualquier persona interesada sin conocimientos de física puede hacerse con unos conceptos básicos sobre la relatividad especial y la general.

Y sin embargo, los especialistas continúan hoy desgranando la obra de Einstein, desde sus artículos científicos a su correspondencia, para entender y explicar cuál era su visión de la naturaleza, ese objeto del que trata el estudio de la física. No todo está dicho sobre el trabajo de Einstein. Y de hecho, en algún sentido aún no se le ha entendido bien, a decir de algunos expertos.

Uno de los aspectos más discutidos del pensamiento del científico más famoso de todos los tiempos es su relación con la mecánica cuántica, una disciplina que él contribuyó a crear cuando explicó el efecto fotoeléctrico, lo que le valió el Nobel; pero con cuya interpretación mayoritaria siempre mantuvo una seria discrepancia.

En un reportaje publicado hoy con motivo del aniversario he explicado con más detalle en qué consistía la objeción de Einstein hacia la física cuántica. En pocas palabras y según la versión más corriente, el físico pensaba que la dependencia de la cuántica del concepto de probabilidad revelaba en realidad un agujero en la teoría, un territorio en el que debían existir variables ocultas no contempladas por la interpretación manejada por sus contemporáneos y que eran fundamentales para explicar cómo funcionaba la realidad. En resumen, Einstein no pensaba que la cuántica estuviera equivocada, pero sí incompleta.

Un ejemplo estaba en el principio de incertidumbre o de indeterminación de Heisenberg, según el cual no era posible medir la posición y la velocidad de una partícula al mismo tiempo, dado que la intervención del observador modifica las propiedades del sistema observado. La física cuántica resultaba extraña en su día, y todavía hoy, porque es diferente a la clásica; esta es determinista, mientras que la cuántica es probabilista. El comportamiento de las cosas grandes, que la experiencia nos hace interpretar como de sentido común, no funciona con lo infinitamente pequeño, y viceversa. Pero Einstein pensaba que algo estaba escapando a los teóricos para poder explicar también el funcionamiento de las cosas pequeñas desde una visión realista.

En 1935, y junto a sus colegas Nathan Rosen y Boris Podolsky, el físico publicaba un artículo bajo un título en forma de pregunta que claramente sugería la respuesta: ¿Puede considerarse completa la descripción mecano-cuántica de la realidad física? En aquel trabajo, los tres científicos planteaban un experimento mental que más tarde se conocería como la Paradoja Einstein-Podolsky-Rosen (EPR).

Suponiendo dos partículas que interaccionan entre ellas antes de separarse y cuya interacción vincula entre sí las propiedades de ambas, sería posible conocer la segunda propiedad de una partícula midiéndola en la otra, ya que una vez separadas no hay posibilidad de que la observación de una influya sobre la otra; a menos, claro, que existiera lo que Einstein denominaba una «truculenta acción a distancia» instantánea; pero no hay nada instantáneo, ya que cualquier posible interacción está limitada por la velocidad de la luz.

La Paradoja EPR fue discutida durante décadas, pero hoy hay una potente corriente entre los físicos que considera probada la «truculenta acción a distancia», el fenómeno llamado entrelazamiento cuántico (más detalles aquí y aquí). En los últimos años varios experimentos cada vez más finos y blindados parecen demostrar que las predicciones de la cuántica se cumplen, que las partículas se comunican entre ellas a pesar de estar separadas y que, en consecuencia, Einstein acertó al describir un fenómeno, pero se equivocó al creer que tal fenómeno no era posible.

Sin embargo, tal vez no todo es realmente lo que parece, o lo que asume la versión corriente. Hace unos días estuve hablando con Don Howard, profesor de filosofía de la Universidad de Notre Dame (EEUU) especializado en filosofía de la ciencia, y en concreto en el pensamiento de Einstein. Howard me contaba un detalle tal vez poco conocido, y es que en realidad la mayor objeción del alemán a la cuántica no era la ausencia de determinismo; pero es que su mayor objeción no estaba reflejada en el estudio EPR por una razón: «como sabemos por su correspondencia posterior, Einstein de hecho no escribió el EPR, sino que lo hizo Podolsky, y realmente no le gustaba el estudio».

Según Howard, «en una carta a Schrödinger poco después de la publicación del estudio EPR, Einstein explicaba que el punto principal quedaba enterrado por la erudición o por el excesivo formalismo del estudio». Para Einstein, el artículo se había centrado en justificar que la cuántica estaba incompleta basándose en la existencia de un caso especial de la realidad física que no tenía cabida en la teoría, pero su verdadera objeción era más profunda y general; la cuántica no era incompleta por no poder explicar algo muy concreto, sino más bien por no poder explicarlo todo en su conjunto.

Einstein veía más bien que la cuántica solo podía explicar la realidad si se prescindía de rasgos esenciales de la realidad tal como es, tal como él la había descrito a través de la relatividad aplicable a las cosas grandes. Podría decirse que los cuánticos describían retratos mediante ecuaciones, pero no narraban el relato de la realidad; por ejemplo, no tenía cabida hablar del pasado de una partícula; no sale en el retrato.

¿Estaba Einstein realmente equivocado? Desde luego, no creía en el entrelazamiento cuántico entre partículas separadas (que los físicos llaman no-localidad). Y para Howard, en esto hoy se habría rendido a las pruebas: «creo que habría cedido, por dolorosa que fuera esa concesión», dice. «¿Por qué? Porque, como dejó claro en muchas ocasiones, al final es la prueba empírica la que decide las cuestiones sobre la elección de teoría». Einstein era un realista, y hoy parece cada vez más claro que el entrelazamiento cuántico es real.

Pero según la visión de Howard y otros pensadores sobre cuál era el verdadero sentido de la objeción de Einstein a la cuántica, se entiende que históricamente tal vez un solo árbol, la paradoja EPR, ha tapado todo un bosque. Lo cierto es que hoy los físicos aún continúan batallando por darse la mano uniendo los dos túneles perforados desde ambos extremos, el de la cuántica y el de la relativística. Y está claro que Einstein acertó cuando escribió:

En cualquier caso, en mi opinión, uno debería guardarse de comprometerse dogmáticamente con el esquema de la teoría actual en la búsqueda de una base unificada para la física en su conjunto.

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