© 1995 Ken Glasziou
© 1995 The Brotherhood of Man Library
Hace muchas, muchas lunas, cuando era un joven surfero, mis amigos y yo podíamos estar en el mar en algún lugar, sentados en nuestras tablas de surf, esperando que el dios de las olas nos enviara un ‘set’. En la jerga surfera, un ‘set’ era un grupo de grandes olas que parecen surgir de la nada. El dios de las olas se llamaba ‘Hughie’ y era alguien a quien los surfistas rezaban fervientemente con la súplica: «Envíalos arriba, Hughie». Muchas lunas después, supe que la causa principal de un ‘set’ era el mismo fenómeno que los físicos llaman ‘interferencia’. Esto puede suceder cuando los picos de dos ondas de diferentes fuentes coinciden, sumándose para formar una gran ola. Sin embargo, si el pico de una coincide con el valle de la otro, se cancelan y el mar se vuelve plano. Dado que los surfistas, en aquellos días, rara vez eran físicos, los sets se consideraban actos creativos por parte de la deidad. Hughie era un tipo de dios del Antiguo Testamento, iracundo, celoso y perverso, que ejercía su autoridad haciendo que los surfistas adivinaran dónde y cuándo ocurrirían las series.
Los físicos que estudian la materia al nivel del átomo también se enfrentan a extraños fenómenos ondulatorios. Parece que nunca saben cuándo las partículas que estudian se van a comportar como si fueran ondas o como si fueran partículas. Lo que no saben es que es Hughie quien los confunde. Es más, Hughie trata con dureza a los físicos porque la mayoría de ellos se niegan a reconocer los poderes legítimos de la Deidad. Con su típica perversidad, se niega a dejarles saber todo sobre cualquier cosa, por lo que terminan preguntándose si saben algo sobre todo. A esto lo llaman indeterminismo. Por ejemplo, Hughie no les permitirá conocer la posición y la velocidad de un electrón en el mismo instante de tiempo. Si saben dónde está, no pueden saber qué tan rápido va. Y viceversa. Llaman a este factor de Hughie, el ‘principio de incertidumbre de Heisenberg’. [Los no científicos puede avanzar al párrafo 1, p. 14]
La extraordinaria perversidad de Hughie con los físicos de partículas se ilustra en la Fig. 1. Los electrones tienen espín, existiendo un componente vertical y uno horizontal. No intente llevar esto demasiado lejos porque su tipo de giro no se parece a nada que haya experimentado aquí en la realidad. Para simplificar, diremos que los electrones de la izquierda giran hacia la izquierda, los electrones de la derecha giran hacia la derecha, los electrones hacia arriba giran hacia arriba y los electrones hacia abajo giran hacia abajo.
Los físicos tienen pequeñas cajas negras que pueden separar los diversos componentes del espín. Sin embargo, si separan el espín izquierdo del derecho (como en el paso 1, Fig. 1), y luego colocan los electrones de espín derecho a través de una caja que separa los de espín arriba de los de abajo, por razones que solo Hughie conoce, el espín izquierdo-derecha se vuelve aleatorio. Esto se muestra en el paso 3, donde los electrones que giran hacia abajo se han puesto a través de una caja negra que mide el giro de izquierda a derecha con el resultado de que ahora algunos giran hacia la izquierda (50%) y el resto gira hacia la derecha.
Cuando se realizó este experimento en particular, los físicos de partículas habían llegado a creer en su propia deificación. De hecho, creían que nada sucede en ningún lugar, en ningún momento, excepto cuando un físico de partículas mira para ver qué sucede. Esto los llevó a discutir con gente normal como Einstein, quien dijo que su teoría era una locura. Un tipo llamado Schrödinger se metió en la discusión junto con su gato. Hipotéticamente, puso al gato en una caja y luego ideó formas en las que podría suicidarse. Se suponía que el gato de Schrödinger permanecería vivo y muerto (al mismo tiempo) hasta que un físico de partículas echara un vistazo a la caja. La discusión ha continuado hasta el presente, a pesar de que tanto el gato como Schrödinger se han ido hace mucho tiempo debido a la vejez. Parece que los físicos de partículas son reacios a abrir cajas.
Pasemos al paso 4, Fig.1. Uno de los físicos quería saber qué pasaría si no abrían una de sus cajas. Esto fue para probar la idea de que si no lo saben, no sucede. Entonces, en el paso 4, tomaron todos los electrones de espín derecho del paso 3 y los alimentaron a través de un separador arriba-abajo (que también debería haber destruido el espín izquierda-derecha). Qué mejor manera de no saber qué había sucedido que poner ambas corrientes de separación ascendente y descendente nuevamente en una caja mezcladora (paso 5, Fig. 1). También se aseguraron de que nadie echara un vistazo a lo que había en la batidora. Luego alimentaron la mezcla a través de un separador giratorio de izquierda a derecha (paso 6, Fig. 1). (Ir a una versión simplificada de este trabajo.)
Aquí Hughie decidió entrar en acción. Él razonó de la siguiente manera: «Estos muchachos tomaron electrones que giran a la derecha para que tuvieran eso como conocimiento cierto. Luego los pusieron a través de su separador de arriba hacia abajo para que tuvieran electrones hacia arriba y hacia abajo. Normalmente eso aleatorizaría el giro de izquierda a derecha. Pero en este caso no han mirado para observar el componente arriba y abajo. Entonces, su conocimiento seguro está de vuelta con un montón de electrones que giran a la derecha. OK entonces, dejémoslo así.» Y eso es lo que hizo Hughie (paso 6, Fig.1). Sólo emitían electrones que giraban a la derecha.
Por desconcertante que pudiera haber sido, este resultado parecía confirmar las propensiones de los físicos de partículas a jugar con los dioses. Las cosas solo suceden cuando se observan, no de otra manera. Entonces, el gato de Schrödinger realmente está vivo y muerto después de todo. Pero algunos no quedaron satisfechos. Así que intentaron otra prueba.
La Fig. 2 es idéntica a la Fig. 1 hasta el paso 4. Un físico quería saber qué sucedería si confundieran el paso 5 al permitir que los electrones inferiores pasaran solo al paso 6. Así que bloquearon el camino «ascendente» desde la caja. 4 (Fig. 2).
Hughie razonó de la siguiente manera: «Ahora», dijo, «si estos muchachos hicieran la observación, tendrían un conocimiento seguro de que los electrones con los que están jugando tienen un espín hacia abajo. Quieren saber si todavía tienen el giro correcto. Eso no está de acuerdo con mis reglas.» Reflexionó sobre lo que había hecho en el caso anterior, no podía decidirse, así que lanzó una moneda al aire. Resultó que aleatorizaría el giro hacia abajo. Entonces, cuando los físicos ‘observaron’ para ver lo que salió del paso 6, Fig.2, encontraron electrones que giraban tanto a la izquierda como a la derecha. ¿Creerías eso?
Pensarás que los físicos de partículas ya habían tenido suficiente. Pero no. Querían saber qué pasaría si enviaban a uno de ellos a la luna, junto con los electrones de la caja 6 de ambos experimentos, pero sin que nadie hubiera mirado en las cajas para ver qué había pasado. En realidad, las cosas salieron mal al despegar y todo quedó destrozado. Así que quedó en manos de otros demostrar la realidad de lo que los físicos llaman ‘efectos no locales’ que tienen lugar instantáneamente aunque los dos componentes estén separados hasta por una distancia infinita. (ver la referencia de Chiao et al.)[los no científicos resumen aquí]
Para explicar un poco mejor los efectos no locales, tomemos un sistema de dos partículas con espines opuestos de modo que los espines se cancelen. Si tenemos electrones gemelos de este tipo, uno tendrá espín hacia arriba y el otro hacia abajo. Pero si cambiamos el giro de uno, el otro cambia automáticamente. Ahora démosle un electrón a un físico de partículas y enviémoslo a Marte. Le damos un horario para observar el giro de su electrón. Le damos el electrón gemelo a un físico de partículas ‘en casa’ con el mismo horario y una lista de estados de espín para darle a su electrón. Más tarde, cuando comparamos los resultados, encontramos que los electrones siempre están en estados opuestos. Pregunta: ¿Cómo supo el electrón de Marte cuándo dar la vuelta? ¿Instantáneamente? Eso es lo que se entiende por efectos no locales.
¶ ¿Una aspiradora llena de golosinas?
La teoría cuántica tiene muchas otras peculiaridades divertidas que la gente normal no creería. El vacío cuántico es uno de ellos. Es un vacío que no está vacío sino que es una sopa llena de una multitud de partículas virtuales que tienen residencia temporal. Nacen como gemelos no idénticos, partícula y antipartícula, existen momentáneamente y luego se aniquilan entre sí. La teoría cuántica les permite hacer esto tomando prestada suficiente energía del vacío para sostener su existencia fugaz. Lo devuelven cuando aniquilan. Willis Lamb recibió el premio Nobel por presentar por primera vez evidencia de la realidad de los efectos del vacío. Un holandés, Hendrik Casimir, remató el argumento por un medio totalmente diferente, tanto que es difícil no creer en el vacío cuántico y sus partículas virtuales.
Einstein y otros realistas se opusieron al indeterminismo cuántico durante mucho, mucho tiempo. Einstein sintió que Dios no jugaría a los dados con el mundo, y murió protestando (Einstein, claro). Los experimentos para demostrar la no localidad surgieron para probar un experimento ‘ideal’ propuesto por Einstein y sus compañeros en 1935. Se conoce como el experimento EPR y era una hipótesis no comprobable hasta que un físico irlandés, John Bell, inventó el teorema de Bell y llegó con una forma de probarlo. Esto ya se ha hecho a satisfacción de todos. Los efectos no locales ocurren instantáneamente incluso a una distancia infinita cuando ningún mensaje que viaja a la velocidad de la luz podría permitir una comunicación directa. Hasta la fecha, nadie ha encontrado una forma de enviar un mensaje a velocidades superiores a la de la luz, pero no cabe duda de que las partículas «saben» lo que deben hacer.
¶ Algunas moscas en la sopa: Bohm y El Libro de Urantia
Al menos un físico cuántico, David Bohm, se negó a aceptar la deificación de los observadores cuánticos. Bohm mantuvo el universo y todo lo que hay en él (en cuanto a la materia) está determinado. Los físicos cuánticos ordinarios proponen una función de onda que contiene todas las posibilidades para describir un sistema. Luego reparten las probabilidades de ocurrencia de cada posibilidad. Afirman que cuando un observador mira para ver lo que ha sucedido, una de estas posibilidades de repente se convierte en algo real y todas las demás se derrumban en la nada. Así, el gato de Schrödinger permanece vivo y muerto en una superposición de estados hasta que un físico levanta la tapa y anuncia su destino. A nivel subatómico, miles de observaciones confirman que este concepto es una descripción aparentemente válida de la realidad. Por entrenamiento, los físicos cuánticos (y muchos otros científicos) están condicionados a creer que la única verdad es la verdad observable. El papel del observador es sacrosanto. Nada sucede hasta que él, ella o ello observa. Esto a menudo se llama la interpretación de Copenhague, por la cual se culpa a Neils Bohr.
La interpretación de Copenhague propone al menos tres ‘hechos’ (?) curiosos sobre el mundo físico. Primero, la pura casualidad gobierna el funcionamiento más interno de la naturaleza. En segundo lugar, aunque los objetos materiales siempre ocupan espacio, existen situaciones en las que no ocupan ninguna región particular del espacio. Tercero, al observador y sus instrumentos se les otorga un estatus privilegiado fuera de las leyes que gobiernan las cosas que se observan. En una revisión reciente, David Albert afirma: «aunque la interpretación de Copenhague probablemente siga siendo el dogma rector del físico en activo promedio, los estudiantes serios de los fundamentos de la mecánica cuántica rara vez defienden la formulación estándar.»
En 1952, David Bohm publicó una interpretación alternativa, más tarde pulida por el físico irlandés John Bell. Las nuevas nociones de la interpretación de Bohm se pueden resumir en términos del concepto de que la función de onda de la teoría cuántica determina un potencial cuántico que representa información activa que da forma al movimiento de partículas que, sin embargo, se mueven bajo su propia energía. Hay numerosos fragmentos de las teorías de Bohm que tienen una expresión paralela en El Libro de Urantia.
¶ QEPD el gato de Schrödinger?
Mientras que la teoría cuántica de Bohr es indeterminada, la de Bohm es completamente determinista. Bohm también niega que existan cosas tales como superposiciones (es decir, gatos vivos y muertos). El Libro de Urantia está de acuerdo: «Aparte de la presencia del Absoluto Incalificado, las reacciones eléctricas y químicas son previsibles.» (LU 65:6.8)
¶ ¿Einstein tenía razón? ¿Los fotones son partículas?
La teoría de Bohm dice que la luz es partícula y onda al mismo tiempo, hasta que se observa. Bohm y El Libro de Urantia tratan la luz como partículas. Discutiendo sus teorías, Bohm dice: «… considerando una sola partícula de materia (por ejemplo, un electrón), de acuerdo con la teoría cuántica tal partícula muestra propiedades ondulatorias así como propiedades corpusculares. Propongo explicar esto suponiendo que, si bien el electrón es una partícula, siempre está acompañado por un nuevo tipo de campo de onda determinado por la ecuación de Schrödinger. El electrón debe entenderse en términos tanto de partícula como del campo que siempre acompaña a la partícula… la ecuación de Schrödinger, expresada en términos de este modelo… necesita un nuevo tipo adicional de fuerza derivable de lo que yo llamo el potencial cuántico… que no depende de la intensidad de la onda sino sólo de la forma… Podemos considerar que el potencial cuántico contiene información activa, potencialmente activa en todas partes, pero realmente activa solo donde y cuando hay una partícula. (Una analogía serían las ondas de radio que dirigen la ruta de vuelo de un avión con piloto automático).»
«Podemos ilustrar lo que esto significa considerando lo que sucede con una distribución estadística de electrones que pasan a través de un sistema de dos rendijas y se detectan en una pantalla… Supongamos que consideramos una partícula específica ubicada de tal manera que atraviesa una de las rendijas. Posteriormente seguirá un camino complicado, de modo que se verá significativamente afectado por un potencial cuántico determinado por la interferencia de ondas de ambas rendijas… De esta forma, entendemos que la trayectoria de cada partícula depende mucho de si una rendija está abierta o las dos están abiertas. Esta es la explicación propuesta de cómo el electrón puede comportarse en algunos aspectos como una partícula y en otros como una onda… dependiendo fuertemente de la información en forma de onda que refleja todo el entorno. Sin embargo, finalmente llega a un punto particular de la pantalla, demostrando así la naturaleza corpuscular del electrón. Sin embargo, en una distribución estadística aleatoria de electrones con la misma onda de Schrödinger, todas estas partículas se agrupan para producir una distribución similar a una franja en la pantalla (patrón de interferencia). El campo de información en la onda de Schrödinger se refleja así en la distribución estadística, y de esta manera entendemos cómo la dependencia de cada partícula en este campo de información provoca el comportamiento ondulatorio de una distribución estadística de tales partículas».
¶ ¿Los fotones funcionan en piloto automático?
Los fotones de luz, por supuesto, se comportarían de la misma manera que los electrones descritos anteriormente. Compare la idea de Bohm (solo la onda atravesó ambas rendijas) con una en El Libro de Urantia. «La energía, ya sea como luz o en otras formas, en su vuelo a través del espacio se mueve directamente hacia adelante. Las partículas reales de existencia material atraviesan el espacio como una descarga… La energía solar parece que se propulsa en ondas, pero esto se debe a la acción de diversas influencias coexistentes. Una forma dada de energía organizada no se desplaza en ondas sino en línea recta. La presencia de una segunda o de una tercera forma de energía-fuerza puede hacer que la corriente observada parezca viajar en formación ondulada, al igual que durante una tormenta cegadora acompañada de fuertes vientos, el agua parece caer a veces en forma de cortina o descender en oleadas. Las gotas de lluvia caen en una procesión ininterrumpida de líneas rectas, pero la acción del viento es tal que produce la apariencia visible de cortinas de agua y de oleadas de gotas.» (LU 41:5.7)
¶ ¿Los electrones tienen una subestructura?
Bohm cree que los electrones deben tener una subestructura. Discutiendo su explicación de la aparente dualidad onda-partícula, dice: «Este modelo implica que un electrón no es una simple entidad de bola de billar, sino que puede tener una complejidad interna comparable a la de un aparato de radio o un barco guiado por un piloto automatico… Las nociones teóricas actuales sugieren que un electrón no puede ser más grande que algo del orden de 1/1016 cm… Entre esto y la longitud de Planck de 1/1033 cm, hay una gama de escalas tan grande como la que hay entre las dimensiones cotidianas y el tamaño supuesto del electrón. Por lo tanto, hay un amplio espacio para la posibilidad de la complejidad estructural requerida». El Libro de Urantia nos dice, «La atracción mutua mantiene unidos a cien ultimatones en la formación de un electrón; y nunca hay ni más ni menos que cien ultimatones en un electrón típico.» (LU 42:6.5)
Entonces, ¿Bohm obtuvo sus ideas revolucionarias de El Libro de Urantia? No es probable, ya que se publicaron por primera vez en 1952. Entonces, ¿son los meandros mentales de otro caso de locura? Una vez más, no es probable que hable de ellos, John Bell (1987) dijo: «Los artículos de 1952 de Bohm sobre mecánica cuántica fueron para mí una revelación. Siempre he sentido, desde entonces, que las personas que no han captado las ideas de esos artículos (y desafortunadamente siguen siendo la mayoría) están en desventaja en cualquier discusión sobre el significado de la mecánica cuántica». Y en su revisión, David Albert (1994) afirma: «La teoría de Bohm da cuenta de todos los comportamientos de aspecto insondable de los electrones tan bien como lo hace la interpretación estándar. Además, y este punto es importante, está libre de cualquiera de las perplejidades metafísicas asociadas con la superposición mecánico-cuántica».
Como cuestión de especulación, ¿dónde encajan los Absolutos en el esquema de las cosas? Quizás el vacío cuántico sea el dominio del Absoluto No Cualificado. Las partículas virtuales que entran y salen del vacío podrían estar en el dominio del Absoluto Universal. Pero cuando los potenciales se vuelven reales, parecería que nos movemos al dominio del Absoluto de la Deidad (también llamado el Absoluto Calificado).
La función de onda de Bohm guía el comportamiento de las partículas. Entonces, ¿dónde tiene la corte Hughie, el dios de las olas y todos los surfistas? El Libro de Urantia proporciona una pista, «El espacio interelectrónico de un átomo no está vacío. En todo el átomo, este espacio interelectrónico está activado por manifestaciones ondulatorias que están perfectamente sincronizadas con la velocidad electrónica y con las rotaciones ultimatónicas. Vuestras leyes reconocidas sobre la atracción positiva y negativa no dominan totalmente esta fuerza; por lo tanto, su comportamiento es a veces imprevisible. Esta influencia innominada parece ser una reacción del Absoluto Incalificado ante la fuerza espacial…» (LU 42:8.2) ¡Impredecible! ¡Fuera de este mundo! Ese es Hughie!!!
En «B», tomamos los electrones de espín derecho, los alimentamos a través de un separador arriba/abajo, pero reflejamos las corrientes de regreso a una caja de mezcla, perdiendo así cualquier información sobre el espín arriba/abajo. Si los electrones de la caja mezcladora se pasan luego a través de un separador izquierdo/derecho, se encuentra que tienen un 100% de espín a la derecha.
Sin embargo, al bloquear el camino de los electrones de corriente «ascendente» para que no entren en la caja de mezcla, solo se obtienen electrones «abajo» en la caja de mezcla. Pero luego, pasar estos electrones de la caja a través de nuestro separador izquierdo/derecho nos da una mezcla del 50% de electrones de espín izquierdo/derecho. Parece que no se nos permite tener conocimiento de ambos tipos de giro al mismo tiempo.
¶ Referencias
- Albert, David Z. (1994) «La alternativa de Bohm a la mecánica cuántica.» Scientific American 270 (#5).
- Bell, J.S. (1987) en «Quantum Implications: Essays in honor of David Bohm.» (Ed. Hiley and Peat) (Routledge, Londres)
- Chiao, RY, Kwiat, P.G. y Steinberg, A.M. (1993) «Rápido que la luz» Scientific American 269 (#2).
- Bohm, D. (1952) Física. Ap. 85, 166
- Bohm, D. y Hiley, B. (1987) Physics Report 144, 323.
- Bohm, D. y Peat, D. (1987). «Ciencia, Orden y Creatividad.» (Bantam Books, Nueva York,)
- Pylkkanen, P. (1989) «La búsqueda del significado» (Aquarian Press, Thorsons Publishing Group, Wellingborough, Inglaterra)
¶ Enlaces externos
- Artículo en Innerface International: https://urantia-book.org/archive/newsletters/innerface/vol2_1/page13.html