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La perturbadora teoría de los mundos paralelos

Alberto_Casas_cuadradaPor Alberto Casas (CSIC)*

En este mismo blog, en la pasada entrada, veíamos cómo la física cuántica, una teoría probada hasta la saciedad, nos enseña que un electrón (o cualquier objeto) puede estar en una superposición de estados. Esto significa, por ejemplo, que puede estar en dos posiciones a la vez; y que es al ser observado cuando se materializa en una de ellas. Por muy poco sentido común que parezca tener esta idea, es un hecho verificado experimentalmente.

Pues bien, existe una perspectiva alternativa (y científicamente sensata) de la física cuántica, la llamada Hipótesis de los Muchos Mundos o Universos Paralelos, que ofrece una interpretación distinta de lo que realmente sucede en el proceso de observación; una interpretación aún más extraña y sugerente.

Para entenderla, volvamos a considerar dos posiciones separadas por una distancia, A y B. Recordemos que un objeto cualquiera, por ejemplo un electrón, puede encontrarse en la posición A o en la posición B. Al primer estado lo llamamos ЕA y al segundo ЕB. Pero la física cuántica nos dice que el objeto puede estar también en una superposición de estados: ЕA + ЕB.

Superposición de estados

Esto significa que, en cierto modo, el electrón está en las dos posiciones a la vez. Según la interpretación ‘ortodoxa’ de la física cuántica, cuando una persona contempla al electrón anterior, este último aparecerá en una de las dos posiciones, A o B, con una probabilidad del 50% para cada una. Por el hecho de ser observado, el estado del electrón pasa de ser  ЕA + ЕB a ser  ЕA o ЕB, dependiendo de la posición en la que se materialice. A este fenómeno, producido por el mero hecho de observar, se le llama ‘colapso’.

Sin embargo, según la Teoría de los Muchos Mundos, el estado del sistema no cambia al ser observado, no hay ningún colapso: nuestro electrón anterior continúa en el estado de superposición: ЕA + ЕB, aun después de ser observado. Entonces, parece que la persona que observa debería ver el electrón en las dos posiciones a la vez. ¿Por qué no sucede así?

En realidad no hay nada contradictorio en ello. Pensemos que nuestra observadora también tiene un estado, llamémoslo Еobs.

Observadora

Si consideramos el sistema conjunto formado por la observadora y el electrón, su estado global es el producto de los estados de ambos:

Observadora y superposición de estados

Usando una igualdad matemática simple, este estado lo podemos expresar así (con su ‘traducción’ gráfica):

Igualdad matemática

Es decir, que, por el hecho de observar, la propia observadora está ahora en una superposición de estados: su ‘yo’ se ha desdoblado en dos ‘ramas cuánticas’.

Cada ‘yo’ observa cosas distintas. En una rama cuántica, la observadora ve la partícula en la posición A. En otra, la ve en la posición B. Naturalmente, las historias posteriores en cada una de las ramas serán también diferentes. Las dos realidades coexisten de forma simultánea.

Esta Hipótesis de los Muchos Mundos de la física puede parecer delirante… Lo cual la hace también apasionante. Con el tiempo, la interpretación de los Muchos Mundos ha ido ganando adeptos, y hoy en día se considera una perspectiva perfectamente seria de la física cuántica, aunque no está comprobada (y es difícil diseñar experimentos que puedan decidir entre ella y la ortodoxa).

Pensemos un momento sobre sus fascinantes implicaciones. Si se acepta la Hipótesis de los Muchos Mundos, el ‘yo’ que sentimos sería sólo una de nuestras versiones: el ‘yo’ de una cierta rama cuántica. Y de forma permanente se siguen creando desdoblamientos de nuestro ‘yo’, puesto que continuamente estamos realizando observaciones de uno u otro tipo. Los nuevos ‘yos’ que se crean a cada momento comparten un pasado común, pero tienen ante sí un futuro diferente. Esencialmente, todas las posibilidades potenciales se realizan en una rama u otra de nuestro complicado estado cuántico. Por ejemplo, si apostamos a un número en la ruleta de un casino, la mayor parte de los ‘yos’ que se crean en ese momento verán fallar la apuesta, pero en algunas afortunadas ramas nuestros ‘yos’ resultarán agraciados.

Múltiples observadoras

Esta perspectiva relativiza nuestra propia existencia. El valor de nuestras propias decisiones queda relativizado, dado que en otras ramas las decisiones tomadas pueden haber sido otras. Se trata de un panorama perturbador, aunque tal vez pueda ofrecer algún consuelo. Por ejemplo, los seres queridos que hemos perdido podrían continuar viviendo en otras ramas cuánticas, y nosotros disfrutando de su compañía en ellas. No podemos saltar de una rama a otra, ni comunicarnos con ellas; pero puede reconfortar el hecho de que ‘en otros mundos’ las cosas son distintas y quizá mejores.

*Este texto forma parte de una conferencia que Alberto Casas, investigador del CSIC en el Instituto de Física Teórica (CSIC-UAM), impartió en la edición de TEDxMadrid de 2014. Imágenes elaboradas por el equipo de TEDxMadrid.