Nota: pensaba elaborar una reseña de uno de los mejores capítulos escrito por Gustavo Romero en el libro sobre materialismo contemporáneo, pero preferí hacer una traducción libre del último acápite del texto en inglés, esto es, el sumario y las conclusiones.
Entre corchetes van comentarios aclaratorios de mi parte y entre paréntesis van palabras en inglés como aparecen en el original, por si acaso la traducción no es idónea.
Ontología de la mecánica cuántica
Tomado de Contemporary Materialism: its
Ontology and Epistemology (Materialismo
contemporáneo: su ontología y epistemología). Capítulo 4: Quantum Matter
(Materia Cuántica) por Gustavo Romero. Sección 4.8: Sumario y conclusiones.
La mecánica cuántica es una
teoría extraordinaria. Es extraordinaria por sus logros y triunfos, y es
extraordinaria por su opacidad de significado y la distancia que va desde su
profunda visión a los dictados del sentido común. La extrañeza de la teoría se
manifiesta principalmente a través del entrelazamiento, la dualidad onda –
partícula, y la carencia de nítida definición (sharpness) de algunas
propiedades cuánticas [indeterminación – superposición]. Todas estas
características pueden encajarse dentro de una interpretación realista y
objetiva [objetivista] de la teoría. En tal interpretación los referentes de la
mecánica cuántica son los sistemas cuánticos y sus entornos.
Los estados de estos sistemas son
representados por funciones complejas que corresponden a un espacio funcional
llamado espacio de Hilbert. Las propiedades específicas de un sistema
particular son dadas por operadores autoadjuntos (self-adjoints) que actúan a
través del correspondiente espacio de Hilbert. Los valores propios (eigenvalues)
de los operadores son identificados con los valores de las propiedades. Dado
que los valores son discretos, se dice que el sistema está cuantizado. Si dos
operadores no conmutan, los correspondientes valores propios no son
simultaneamente definidos (sharp). Tal indeterminación de propiedades, llamadas
desigualdades de Heisenberg o relaciones de dispersión, nada tienen que ver con
observaciones. Simplemente reflejan el modo de ser de los objetos cuánticos [no
se trata de que el observador altere lo observado, como se suele decir equivocadamente].
La evolución de los sistemas
cuánticos obedece a una ecuación linear [determinista]. Esta ecuación puede ser
formulada para estados o propiedades. La aplicación del Principio de
Superposición a estados lleva naturalmente al entrelazamiento. Una vez un
sistema es preparado de una manera particular, evoluciona de tal modo que sus
propiedades globales se preservan. Como resultado de esto se da la existencia
de correlaciones no-locales entre estados cuánticos de los componentes del
sistema. Este entrelazamiento, muy bien verificado desde el punto de vista
experimental, no es amenaza para la interpretación realista, en contravía de lo
que pensaba Einstein. Sólo implica que las correlaciones cuánticas en sistemas
entrelazados son no-locales [No hay conexión causal no-local, ni transmisión de
energía o información instantáneas o a mayor velocidad que c (velocidad de la
luz y la ondas gravitacionales), no hay “spooky action at a distance” como
dijera Einstein].
La linealidad de las ecuaciones
dinámicas de la mecánica cuántica también implica que la teoría es plenamente determinista. En cada punto del espacio-tiempo
el estado de un sistema cuántico no interactuante está completamente
determinado desde las condiciones iniciales. Sin embargo, la teoría es
probabilística en el sentido de que a partir de un estado dado sólo las
propensiones pueden ser evaluadas para diferentes posibles resultados
(outcomes). Tales propensiones son matemáticamente representadas por
probabilidades que son determinadas por la regla dada por la ecuación 4.5. En
la evolución de las propensiones los
observadores no están involucrados, sino únicamente las interacciones con
el entorno, las cuales pueden ser artificiales –como en un experimento- o
naturales –como en la mayoría de los casos-.
La llamada dualidad onda –
partícula en realidad no existe. Los sistemas cuánticos no son ondas ni partículas.
Ellos pueden mostrar bajo ciertas condiciones un comportamiento que puede
asemejarse (resemble) al de una onda y bajo otras condiciones un comportamiento
semejante a una partícula, pero ellos no son ni lo uno ni lo otro: son
entidades sui generis. ¿Qué clase de
entidades? En este capítulo he sustentado que los sistemas cuánticos son campos
extendidos sobre el espacio-tiempo. Lo que llamamos partículas individuales son
sólo excitaciones de este campo. El hecho de que las partículas sean propiedades del campo y no entidades se
revela cuando nos damos cuenta de que no son relativisticamente invariantes [o
sea para diferentes sistemas de referencia]. Diferentes estados del vacío
[vacío cuántico] pueden ser encontrados en el mismo campo. Esto resulta en que
hay partículas detectadas en un marco de referencia y no en otro.
La propiedad que caracteriza la
existencia ontológica [óntica] es la energía: la capacidad de cambiar y
producir cambios. La densidad de energía del campo siempre está bien definida
en todos los marcos de referencia y no puede ser nivelada (leveled) por un
cambio de marco. Esto muestra que las entidades subyacentes en la teoría son
los campos cuánticos. Dado que estos campos interactúan entre ellos, decimos
que son materiales.
Finalmente, el espacio-tiempo en
el que estos campos existen es material también, porque también tiene energía,
aunque con una distribución no local [en regiones de espacio-tiempo].
Podemos decir que, de acuerdo a
nuestros actuales puntos de vista del mundo físico, todo lo que existe es material. Parece haber dos clases de materia:
campos y espacio-tiempo [37 campos
cuánticos y un campo clásico que es el espacio-tiempo; en el recuento de Romero
se mencionan 25 campos cuánticos, pero ahí faltan las anti-partículas de los 12
fermiones]. Que estas dos clases de materia puedan reducirse una a la otra es
algo que está por verse [ya sea por el camino de Einstein y Wheeler o por el
camino “inverso” de la gravedad cuántica de bucles u otros similares].
