Muchos de los fundadores de la física cuántica encontraron difíciles de aceptar sus extrañas implicaciones. El propio Schrödinger expresó sus dudas sobre la interpretación de la mecánica cuántica en términos de ondas de probabilidad en una paradoja ahora conocida como el gato de Schrödinger.
Supongamos que ponemos un gato en una jaula con un átomo radiactivo y un contador Geiger. Un átomo radiactivo se desintegrará de acuerdo con las leyes de la probabilidad. Si el átomo se desintegra, el contador Geiger se disparará y activará el martillo, el martillo romperá la botella de veneno y el veneno matará al gato. Digamos que la probabilidad de que esto suceda en una hora es del 50% (Fig. 21).
Arroz. 21.
La paradoja del gato de Schrödinger
Entonces, ¿cómo describe la mecánica cuántica el estado de un gato después de una hora? Por supuesto, si miramos, encontraremos que el gato está vivo o muerto. ¿Qué pasa si no miramos? Hay un 50% de posibilidades de que el gato esté muerto. La probabilidad de que el gato esté vivo también es del 50%.
Si pensamos de forma clásica, como exige el realismo material, y nos guiamos por los principios del determinismo y la continuidad causal, entonces podríamos establecer una analogía mental con una situación en la que alguien lanza una moneda y luego la cubre con la palma. No sabemos si salió cara o cruz, pero por supuesto salió uno u otro. El gato está vivo o muerto, con una probabilidad del 50% de cada resultado. Simplemente no sabemos qué resultado se materializó realmente. Éste no es el escenario sugerido por las matemáticas de la mecánica cuántica. La mecánica cuántica aborda las probabilidades de manera muy diferente. Ella describe el estado del gato al final de la hora como medio muerto, medio vivo. Dentro de la caja hay literalmente una “superposición coherente de un gato medio vivo y medio muerto”, como suena en la jerga técnica de la física cuántica. La paradoja de que un gato esté vivo y muerto al mismo tiempo es consecuencia de cómo se realizan los cálculos en mecánica cuántica. Por extrañas que puedan ser las consecuencias de estas matemáticas, debemos tomarlas en serio, ya que las mismas matemáticas nos brindan las maravillas de los transistores y los láseres.
Esta situación absurda se resume en la siguiente parodia del Libro de los gatos prácticos del viejo Possum, de T. S. Eliot:
El gato de Schrödinger es un gato misterioso,
ilustra las leyes;
las cosas complicadas que hace no tiene
motivo aparente;
Confunde a los deterministas
y los lleva a la desesperación,
porque cuando intentan atraparla,
¡no hay rastro del gato cuántico!
La parodia es, por supuesto, cierta: nadie ha visto un gato cuántico o una superposición coherente, de hecho, ni siquiera los físicos cuánticos. De hecho, si miramos dentro de la caja, vemos un gato vivo o muerto. Surge la pregunta inevitable: ¿qué tiene de especial nuestro acto de observación que puede resolver el diabólico dilema del gato?
Una cosa es hablar plausiblemente de un electrón que pasa a través de dos rendijas al mismo tiempo, pero cuando hablamos de un gato que está medio vivo y medio muerto, lo absurdo de la superposición cuántica coherente se vuelve evidente.
Una salida es insistir en que la predicción matemática de la superposición coherente no debe tomarse literalmente. En cambio, siguiendo la interpretación en términos de estadística de conjuntos favorecida por algunos materialistas, uno puede convencerse de que la mecánica cuántica sólo hace predicciones sobre experimentos con un número muy grande de objetos. Si hubiera diez mil millones de gatos exactamente en las mismas cajas, la mecánica cuántica nos diría que después de una hora, la mitad de ellos estaría muerta, y seguramente la observación confirmaría la veracidad de esta afirmación. Quizás para un gato la teoría simplemente no se aplique. En el capítulo anterior se hizo un argumento similar para los electrones. Sin embargo, de hecho, la interpretación en términos de conjuntos enfrenta dificultades incluso cuando se explica el patrón de interferencia en un experimento simple de doble rendija.
Además, la interpretación en términos de conjuntos equivale a abandonar la mecánica cuántica como teoría física para describir un solo objeto o un solo evento. Dado que ocurren eventos únicos (e incluso se han aislado electrones individuales), deberíamos poder hablar de objetos cuánticos individuales. De hecho, la mecánica cuántica se formuló en relación con objetos individuales, a pesar de las paradojas que esto plantea. Debemos estar preparados para la paradoja de Schrödinger y buscar una manera de resolverla. La alternativa es no tener ninguna física para objetos individuales, y esto es completamente inaceptable.
Hoy en día, muchos físicos, cuando abordan la paradoja del gato de Schrödinger, prefieren esconderse detrás de la filosofía antimetafísica del positivismo lógico. Esta filosofía surgió del trabajo del filósofo vienés Ludwig Wittgenstein, Tractatus Logico-Philosophicus, donde expresó su famoso juicio: “Aquello de lo que no se puede hablar, hay que guardar silencio”. Siguiendo esta regla, estos físicos (podríamos llamarlos la Escuela neoCopenhague) afirman que deberíamos limitar nuestra discusión de la realidad a lo que es visible, en lugar de intentar afirmar la realidad de algo que no puede observarse. Para ellos, el argumento principal es que nunca vemos una superposición coherente. ¿El gato no observado está medio vivo o medio muerto? Dirían que esa pregunta no se puede plantear porque no se puede responder. Por supuesto, esto es un sofisma. Una pregunta que no puede responderse directamente, sin embargo, puede abordarse indirectamente y la respuesta puede calcularse en función de la coherencia con lo que podemos saber directamente. Además, evitar por completo las cuestiones metafísicas es incompatible con el espíritu de la interpretación original de Copenhague y con las opiniones sostenidas por Bohr y Heisenberg.
Según Bohr, la Interpretación de Copenhague reduce el absurdo del gato medio muerto, medio vivo mediante el principio de complementariedad: la superposición coherente es una abstracción; En abstracto, un gato puede existir tanto vivo como muerto. Esta descripción se suma a la que damos de un gato vivo o muerto cuando lo vemos. Según Heisenberg, la superposición coherente (el gato medio vivo, medio muerto) existe en potencia trascendental. Es nuestra observación la que “colapsa” el estado dual del gato en uno solo.
¿Cómo deberíamos entender este concepto de un gato medio vivo y medio muerto que existe en potencia? La respuesta, que suena a ciencia ficción, fue propuesta por los físicos Hugh Everett y John Wheeler. Según Everett y Wheeler, ambas posibilidades se hacen realidad (un gato vivo y un gato muerto), pero ocurren en realidades diferentes o universos paralelos. Por cada gato vivo que encontramos en una caja, nuestra contraparte en un universo paralelo abre la contraparte de nuestra caja para descubrir la contraparte muerta de nuestro gato. Observar el estado dual de un gato hace que el universo mismo se divida en ramas paralelas. Es una idea intrigante que algunos escritores de ciencia ficción (en particular Philip K. Dick) han aprovechado. Desafortunadamente, esta también es una idea costosa. Según él, la cantidad de materia y energía se duplicaría cada vez que una observación provocara que el universo se dividiera. Esto ofende nuestra tendencia a la parsimonia, que puede ser un prejuicio pero que, sin embargo, sirve como piedra angular del razonamiento científico. Además, dado que los universos paralelos no interactúan, esta interpretación es difícil de probar experimentalmente y, por tanto, científicamente inútil. (En la ficción, las cosas son más simples. En la novela de Philip K. Dick, El hombre en el castillo alto, los universos paralelos interactúan. De lo contrario, ¿cómo podría haber una trama?)
Afortunadamente, existe una posible solución idealista. Dado que nuestra observación resuelve mágicamente la dicotomía del gato, debemos ser nosotros (nuestra conciencia) los que causamos el colapso de la función de onda del gato. A los realistas materiales no les gusta esta idea porque convierte a la conciencia en una entidad causal independiente; admitir esto sería clavar clavos en el ataúd del realismo material. Contrariamente al materialismo, científicos tan famosos como John von Neumann, Fritz London, Edmond Bauer y Eugene Wigner estuvieron de acuerdo con esta solución a la paradoja.
Solución idealista
Según la solución idealista, es la observación de la mente consciente la que pone fin a la dicotomía del gato vivo o muerto. Al igual que los arquetipos de Platón, las superposiciones coherentes existen en un país de hadas de orden trascendental hasta que las colapsamos y las traemos al mundo de la manifestación mediante nuestro acto de observación. En este caso, seleccionamos un aspecto entre dos, o muchos, resueltos por la ecuación de Schrödinger; Por supuesto, es una elección limitada, sujeta a la restricción de probabilidad general de las matemáticas cuánticas, pero es una elección de todos modos.
Incluso si el realismo material es incorrecto, ¿deberíamos apresurarnos a abandonar la objetividad científica e invitar a la conciencia a nuestra ciencia? Uno de los pioneros de la física cuántica, Paul Dirac, dijo una vez que los grandes avances en física siempre implican el abandono de algún gran prejuicio. Quizás sea hora de abandonar el sesgo de la estricta objetividad. Bernard D’España considera que la objetividad permitida por la mecánica cuántica es una objetividad débil. En lugar de la independencia de los acontecimientos respecto del observador que requiere la objetividad estricta, la mecánica cuántica permite cierta intervención del observador, pero de tal manera que la interpretación de los acontecimientos no depende de ningún observador individual. Esta débil objetividad representa la invariancia de los acontecimientos con respecto al observador: sea quien sea el observador, el acontecimiento sigue siendo el mismo. Como las mediciones individuales implican una elección subjetiva, este principio es claramente estadístico, y la invariancia del observador sólo es válida para un gran número de observaciones, lo cual no es nada nuevo. Habiendo aceptado hace mucho tiempo la interpretación probabilística de la mecánica cuántica, ahora estamos obligados a aceptar la naturaleza estadística de algunos de nuestros principios científicos, por ejemplo, el principio de causalidad. Como demuestra regularmente la psicología cognitiva, ciertamente podemos hacer ciencia con una objetividad débil definida de esta manera. Realmente no necesitamos una objetividad estricta.
La solución a la paradoja de Schrödinger mediante la intervención de la conciencia es la más simple, tan simple que a veces se la llama la solución ingenua. Sin embargo, se han formulado muchas preguntas sobre esta decisión, y sólo respondiendo a estas preguntas podremos superar la acusación de ingenuidad.
Preguntas sobre la solución idealista
Una pregunta que quizás todavía te hagas es ¿cómo puede un gato estar medio vivo y medio muerto? No puede ser así, si se piensa en términos de realismo material. El realismo material sugiere que el estado de un gato en un momento dado debe ser causalmente continuo en ser uno u otro, vivo o muerto. Sin embargo, el pensamiento materialista es consecuencia de supuestos de continuidad causal y descripciones opuestas de los acontecimientos. Estas suposiciones no son necesariamente ciertas, especialmente cuando se prueban mediante experimentos de mecánica cuántica.
Al filósofo idealista no le preocupa especialmente la paradoja de que un gato esté vivo y muerto al mismo tiempo. En una historia, a un maestro zen se le mostró un supuesto hombre muerto que estaba a punto de ser enterrado. Cuando se le preguntó si una persona estaba viva o muerta, el maestro Zen respondió: “No puedo decirlo”. ¿Cómo podría? Según el idealismo, la esencia del hombre, la conciencia, nunca muere. Por tanto, sería un error decir directamente que una persona está muerta. Sin embargo, cuando se prepara el cuerpo de una persona para el entierro, sería absurdo decir que está viva.
¿El gato está vivo o muerto? Cuando al maestro zen Zeshu le preguntaron: “¿Tiene un perro la naturaleza de Buda?”, respondió “mu”. Una vez más, responder “no” sería un error, ya que, según las enseñanzas del Buda, todos los seres tienen la naturaleza búdica. Responder “sí” también sería arriesgado, ya que la naturaleza búdica debe realizarse y vivirse, no comprenderse intelectualmente. Por lo tanto, el maestro respondió “mu”, ni sí ni no.
Al parecer, cuando la mecánica cuántica afirma que al cabo de una hora el gato de Schrödinger está medio vivo y medio muerto, asume una filosofía idealista similar a la de los maestros zen. ¿Cómo puede ser? ¿Cómo puede la conciencia desempeñar un papel decisivo en la configuración de la realidad del mundo físico? ¿No presupone esto la supremacía de la conciencia sobre la materia?
Si antes de mirar dentro de la caja el gato de Schrödinger está vivo y muerto, pero después de mirar dentro está en un solo estado (vivo o muerto), entonces simplemente con mirar debemos hacer algo. ¿Cómo puede afectar una mirada fugaz al estado físico de un gato? Los realistas hacen estas preguntas en un intento de refutar la idea de que la conciencia causa el colapso de una superposición coherente.
Sí, la solución idealista implica la acción de la conciencia sobre la materia. Sin embargo, este impacto sólo plantea un problema para el realismo material. En esta filosofía, la conciencia se considera un epifenómeno de la materia, y parece imposible que un epifenómeno de la materia pueda afectar el tejido mismo a partir del cual se forma, causándose esencialmente a sí mismo. Esta paradoja causal la evita el idealismo monista, en el que la conciencia es primaria. En la conciencia, las superposiciones coherentes representan objetos trascendentales. Se vuelven inmanentes sólo cuando la conciencia, a través de un proceso de observación, selecciona uno de los muchos aspectos de una superposición coherente, aunque su elección está limitada por las probabilidades que permite el cálculo cuántico. (La conciencia respeta las leyes. La creatividad del cosmos proviene de la creatividad de sus leyes cuánticas, y no de una anarquía arbitraria).
Según el idealismo monista, los objetos ya están en la conciencia como formas de posibilidad incipientes, trascendentes y arquetípicas. El colapso no consiste en hacer algo con los objetos midiendo, sino en elegir y reconocer el resultado de esa elección. Eche otro vistazo a la ilustración anterior de la gestalt “Mi esposa y mi suegra” (Fig. 12). Esta ilustración contiene una superposición de imágenes. Cuando vemos a una esposa (o suegra), no hacemos nada con la imagen. Simplemente elegimos y reconocemos nuestra elección. El proceso por el cual la conciencia colapsa una función de onda es algo como esto.
Sin embargo, hay dualistas que intentan explicar la acción de la conciencia en la paradoja de Schrödinger, encontrando evidencia de psicoquinesis, la capacidad de mover la materia mediante la acción de la mente. Eugene Wigner sostiene que si un objeto cuántico puede influir en nuestra conciencia, entonces la conciencia debe poder influir en un objeto cuántico. Sin embargo, la evidencia de la psicoquinesis es insuficiente y cuestionable. Además, la consideración de otra paradoja –la “paradoja del amigo de Wigner”– excluye esencialmente una interpretación dualista.
La paradoja del amigo de Wigner
Supongamos que dos personas abren al mismo tiempo la caja que contiene el gato de Schrödinger. Si el resultado del colapso lo elige el observador, como implica la solución idealista, entonces ¿qué pasa si los dos observadores toman decisiones diferentes? ¿No crearía eso un problema? Si decimos que no, entonces sólo uno de los observadores puede tomar la decisión, y los partidarios del realismo consideran, con razón, que esta decisión es insatisfactoria.
En la paradoja del amigo de Wigner, formulada por el físico Eugene Wigner, lo que sucede es que en lugar de observar al gato él mismo, Wigner le pide a su amigo que lo haga. Su amigo abre la caja, ve el gato y luego le informa a Wigner los resultados de su observación. Llegados a este punto podemos decir que Wigner acaba de actualizar una realidad que incluye a su amigo y al gato. Aquí surge una paradoja: ¿el gato estaba vivo o muerto cuando el amigo de Wigner lo observó, pero antes de informar el resultado de la observación? Decir que cuando el amigo de Wigner observó al gato, su estado no colapsó es decir que su amigo estaba inconsciente hasta que Wigner le preguntó: que la conciencia de su amigo no podía decidir si el gato estaba vivo o muerto sin que Wigner se lo indicara. Esto es bastante similar al solipsismo, una filosofía que cree que eres el único ser consciente y que todo lo demás es producto de tu imaginación. ¿Por qué debería ser Wigner el agente privilegiado al que se le permite provocar el colapso de la función estatal del gato?
Supongamos, en cambio, que decimos que el colapso de la superposición provoca la conciencia del amigo de Wigner. ¿Esto no abre la caja de Pandora? Si Wigner y su amigo miran un gato al mismo tiempo, ¿de quién será la elección? ¿Qué pasa si dos observadores toman decisiones diferentes? Si los individuos determinaran el comportamiento del mundo objetivo mediante sus elecciones, entonces la vida se convertiría en un infierno absoluto, ya que, como sabemos, las impresiones subjetivas son a menudo contradictorias. En tal caso, la situación sería similar a aquella en la que los automovilistas que circulan desde diferentes direcciones elegirían a voluntad el color del semáforo (rojo o verde). Este argumento se considera a menudo el golpe mortal a la solución de la paradoja de Schrödinger mediante una intervención consciente. Sin embargo, esto sólo es fatal para la interpretación dualista. Para entender por qué esto es así, veamos la paradoja de Wigner con más detalle.
Wigner comparó su situación paradójica con aquella en la que se utiliza un dispositivo inanimado para realizar observaciones. Cuando se utiliza un mecanismo, no hay paradoja. No hay nada paradójico o frustrante en que una máquina esté en un estado de incertidumbre durante un período de tiempo prolongado, pero la experiencia nos dice que la observación de un ser consciente es crucial. Una vez que un ser consciente hace una observación, la realidad material se manifiesta en un solo estado. Según Wigner:
Por lo tanto, un ser consciente debe tener un papel diferente en la mecánica cuántica que un dispositivo de medición inanimado… Este argumento supone que “mi amigo” tiene el mismo tipo de impresiones y sensaciones que yo, en particular, que después de interactuar con un objeto no está en un estado inconsciente… No es necesario ver aquí una contradicción desde el punto de vista de la mecánica cuántica ortodoxa, y no la hay si creemos que la alternativa no tiene sentido: ¿la conciencia de mi amigo contiene… la impresión de lo que vio [ya sea un gato vivo o muerto]. Sin embargo, negar hasta tal punto la existencia de la conciencia de un amigo es, sin duda, una posición antinatural, que se acerca al solipsismo, y pocas personas en el fondo estarán de acuerdo con ella.
Es una paradoja insidiosa, pero Wigner tiene razón. No hace falta decir que mientras Wigner no manifiesta a su amigo, el amigo se encuentra en un estado inconsciente. De la misma manera, no necesitamos recurrir al solipsismo. Hay otra alternativa.
La paradoja de Wigner surge sólo cuando hace la suposición dualista infundada de que su conciencia existe separada de la conciencia de su amigo. La paradoja desaparece si hay un solo sujeto, en lugar de sujetos separados como normalmente los entendemos. La alternativa al solipsismo es una conciencia de sujeto único.
Cuando observo, veo todo el mundo de manifestación, pero esto no es solipsismo, ya que no hay ningún individuo que se vea a sí mismo como opuesto a otros yo. Erwin Schrödinger tenía razón cuando dijo: “La conciencia es lo único para lo que no existe un plural”. La etimología y la ortografía han preservado la unicidad de la conciencia. Sin embargo, la existencia de términos como “yo” y “mío” en el lenguaje nos lleva a una trampa dualista: nos consideramos separados porque hablamos de nosotros mismos de esta manera.
De la misma manera, la gente se acostumbra a pensar en tener conciencia, como en la pregunta: “¿Tiene un gato conciencia?” Sólo en el realismo material la conciencia representa algo que simplemente se puede poseer. Una conciencia así sería determinista, no libre y no valdría la pena tenerla.
La olla vigilada todavía hierve
Veamos otra complicación de la paradoja de Schrödinger. Supongamos que el gato de Schrödinger es en sí mismo un ser consciente. La situación se vuelve aún más crítica si asumimos que en la caja con un átomo radiactivo, una botella de veneno y todo lo demás hay una persona. Entonces supongamos que después de una hora abrimos la caja y, si todavía está vivo, le preguntamos si experimentó el estado medio muerto, medio vivo. Él responderá: ¡por supuesto que no! Piensa un poco. ¿Y si le preguntáramos si se sintió vivo todo el tiempo? Si esta persona es lo suficientemente reflexiva, después de pensarlo un poco probablemente dirá que no. Verás, no somos conscientes de nuestro cuerpo todo el tiempo. De hecho, en circunstancias normales, una persona es muy poco consciente de su cuerpo. Por tanto, desde el punto de vista de una interpretación idealista, lo que sucede se puede describir de la siguiente manera. En el transcurso de una hora, el hombre se dio cuenta de vez en cuando de que estaba vivo. En otras palabras, se observó a sí mismo. En esos momentos, su función de onda colapsó y, afortunadamente, cada vez la elección fue el estado de vida. Entre estos momentos de colapso de la onda, su función de onda se expandió y se convirtió en una superposición coherente de los estados vivo y muerto en un reino trascendental más allá de la experiencia.
Ya sabes cómo vemos las películas. Nuestro cerebro-mente no es capaz de distinguir entre imágenes fijas individuales que aparecen ante nuestros ojos a una velocidad de veinticuatro fotogramas por segundo. Del mismo modo, lo que parece ser una continuidad para quien se observa a sí mismo es en realidad un espejismo que consiste en muchos colapsos discretos.
Este último argumento también significa que no podríamos salvar al gato de Schrödinger del cruel resultado de la desintegración radiactiva mirándolo constantemente y, por lo tanto, colapsando continuamente su función de onda y manteniéndolo con vida. Este es un impulso noble, pero está condenado al fracaso, por la misma razón que hierve una olla que se observa, aunque el proverbio indique lo contrario. Es bueno que estén vigilando la olla, porque si pudiéramos evitar el cambio simplemente mirando un objeto, el mundo estaría lleno de narcisistas que intentarían evitar la vejez y la muerte meditando en sí mismos.
Se debe tener en cuenta el recordatorio de Erwin Schrödinger: “Las observaciones deben considerarse eventos individuales discretos. Hay brechas entre ellos que no podemos llenar”.
La solución a la paradoja del gato de Schrödinger nos dice mucho sobre la naturaleza de la conciencia. Al manifestar la realidad material, elige entre alternativas; es trascendental y uno; y sus acciones eluden nuestra percepción cotidiana normal. Por supuesto, desde una perspectiva de sentido común, ninguno de estos aspectos de la conciencia parece evidente. Trate de frenar su incredulidad y recuerde lo que dijo una vez Robert Oppenheimer: “La ciencia es un sentido extraordinario”.
El colapso cuántico es un proceso de selección y reconocimiento por parte de un observador consciente; en última instancia, sólo hay un observador. Esto significa que necesitamos resolver otra paradoja clásica.
¿Cuándo termina la medición?
Según algunos realistas, una medición está completa cuando un dispositivo de medición clásico, como el contador Geiger de la jaula para gatos de Schrödinger, mide un objeto cuántico; se completa cuando el contador hace clic. Tenga en cuenta que si tomamos esta decisión, entonces no surge la paradoja del estado dual del gato.
Esto me recuerda una historia. Dos señores mayores estaban hablando y uno de ellos se quejaba de gota crónica. Otro dijo con cierto orgullo: “No tengo que preocuparme por la gota; Tomo una ducha fría todas las mañanas”. El caballero con gota lo miró burlonamente y respondió: “¡Así que en lugar de eso te dan duchas frías crónicas!”
Estos realistas intentan sustituir la dicotomía del gato de Schrödinger por la dicotomía de los niveles cuántico y clásico. Dividen el mundo en objetos cuánticos e instrumentos de medición clásicos. Sin embargo, tal dicotomía es insostenible y completamente innecesaria. Podemos afirmar que todos los objetos están sujetos a la física cuántica (¡la unidad de la física!), y al mismo tiempo responder satisfactoriamente a la pregunta: “¿Cuándo termina la medición?”
¿Cuál es la definición de medición? Para decirlo de otra manera, ¿cuándo podemos decir que la medición cuántica ha terminado? Puedes abordar la respuesta históricamente.
Werner Heisenberg, quien propuso el principio de incertidumbre, formuló un experimento mental que Bohr perfeccionó aún más. David Bohm describió recientemente un experimento que usaré aquí. Supongamos que la partícula está en reposo en el plano del objetivo del microscopio y analizamos su observación desde la posición de la física clásica. Para observar una partícula objetivo, le apuntamos con otra partícula (usando un microscopio), que es desviada por la partícula objetivo hacia una placa fotográfica, dejando una marca en ella. Basándonos en el estudio de la traza y nuestro conocimiento de cómo funciona el microscopio, podemos, de acuerdo con la física clásica, determinar tanto la posición de la partícula objetivo como el impulso que se le imparte en el momento de la desviación. Las condiciones experimentales específicas no afectan el resultado final.
En la mecánica cuántica todo esto cambia. Si la partícula objetivo es un átomo y si la miramos con un microscopio electrónico en el que el átomo desvía un electrón hacia una placa fotográfica (Fig. 22), surgen las siguientes cuatro consideraciones:
1. El electrón desviado debe describirse tanto como una onda (mientras se mueve desde el objeto O a la imagen P) como una partícula (cuando llega a P y deja una traza T).
2. Debido a este aspecto ondulatorio del electrón, la imagen P nos da sólo la distribución de probabilidad de la posición del objeto O. En otras palabras, la posición se determina sólo dentro de los límites de cierta incertidumbre ∆x.
3. De la misma manera, argumentó Heisenberg, la dirección de la traza T nos da sólo la distribución de probabilidad del impulso O y, por tanto, determina el impulso sólo dentro de los límites de la incertidumbre ∆p. Utilizando matemáticas simples, Heisenberg pudo demostrar que el producto de dos incertidumbres es mayor o igual a la constante de Planck. Este es el principio de incertidumbre de Heisenberg.
4. En una descripción matemática más detallada, Bohr demostró que la función de onda de un átomo observado no se puede determinar por separado de la función de onda del electrón utilizado para observarlo. En realidad, afirmó Bohr, la función de onda del electrón no se puede separar de la función de onda de la emulsión fotográfica. Etcétera. Es imposible trazar una línea divisoria inequívoca en esta cadena.
<strong”>Arroz. 22.
Microscopio de Bohr-Heisenberg</strong”>
A pesar de la incertidumbre al trazar la línea divisoria, Bohr consideró que debíamos trazarla debido al “uso necesario de conceptos clásicos en la interpretación de todas las medidas correctas”. Bohr se mostró reacio a admitir que el entorno experimental debería describirse en un lenguaje puramente clásico. Hay que suponer que la dicotomía de las ondas cuánticas termina en el dispositivo de medición. Sin embargo, como ha demostrado convincentemente el filósofo John Schumacher, todos los experimentos reales contienen un segundo microscopio Heisenberg incorporado: el proceso de ver una traza en una emulsión implica el mismo tipo de consideración que llevó a Heisenberg al principio de incertidumbre (Fig. 23). ). Los fotones de la emulsión son amplificados por el propio aparato visual del experimentador. ¿Podemos ignorar la mecánica cuántica de nuestra propia visión? Si no es así, ¿no está nuestro cerebro-mente-conciencia indisolublemente ligado al proceso de medición?
Arroz. 23.
Mecánica de la visión. ¿Otro microscopio Heisenberg en acción?
¿Pertenece un gato al mundo cuántico o clásico?
Cuando lo pensamos, queda claro que Bohr estaba reemplazando una dicotomía por otra: la dicotomía del gato por la dicotomía de un mundo dividido en sistemas cuánticos y clásicos. Según Bohr, no podemos separar la función de onda de un átomo de todo lo demás en la célula (varios instrumentos de medición para determinar la desintegración de un átomo, como un contador Geiger, una botella de veneno e incluso un gato) y, por lo tanto, la línea que trazamos entre el micromundo y el macrocosmos resulta completamente arbitraria. Desafortunadamente, Bohr también habló de la necesidad de reconocer que la medición con un mecanismo (un dispositivo de medición) resuelve la dicotomía de la función de onda cuántica.
Sin embargo, cualquier cuerpo macroscópico es, en última instancia, un objeto cuántico; No existe un objeto clásico a menos que estemos dispuestos a aceptar la viciosa dicotomía cuántica/clásica en física. Es cierto que en la mayoría de situaciones el comportamiento de un cuerpo macroscópico se puede predecir basándose en las reglas de la mecánica clásica. (En tales casos, la mecánica cuántica hace las mismas predicciones matemáticas que la mecánica clásica; éste es el principio de correspondencia que el propio Bohr descubrió.) Por esta razón, a menudo consideramos, en términos generales, que los cuerpos macroscópicos son clásicos. Sin embargo, el proceso de medición no es tal caso y el principio de correspondencia no se aplica a él. Por supuesto, Bohr lo sabía. En sus famosos debates con Einstein, Bohr invocó a menudo la mecánica cuántica para describir cuerpos macroscópicos en medidas para contrarrestar las directas objeciones de Einstein a las ondas de probabilidad y el principio de incertidumbre.
Como ejemplo de la disputa entre Bohr y Einstein, consideremos la situación del experimento de la doble rendija, pero con un aspecto adicional. Supongamos que antes de llegar a la doble rendija, los electrones pasan a través de una única rendija en el diafragma; su propósito es determinar con precisión la posición inicial de los electrones. Einstein propuso instalar esta primera ranura en resortes extremadamente sensibles (Fig. 24). Argumentó que si la primera rendija desvía un electrón hacia la parte superior de las dos rendijas, entonces, debido al principio de conservación del momento, el primer diafragma se moverá hacia abajo, y si el electrón se desvía hacia la inferior de las rendijas, entonces sucederá lo contrario. Por tanto, medir el retroceso del diafragma nos dirá por qué rendija pasa realmente el electrón, información que es imposible desde el punto de vista de la mecánica cuántica. Si el primer diafragma hubiera sido verdaderamente clásico, Einstein habría tenido razón. Al defender la mecánica cuántica, Bohr señaló que, en última instancia, este diafragma también está sujeto a incertidumbre cuántica. Por tanto, al medir su impulso, su posición se vuelve incierta. Bohr pudo demostrar que esta ampliación de la primera rendija eliminaba eficazmente el patrón de interferencia.
Arroz. 24.
La idea de Einstein: una rendija inicial en resortes para un experimento de doble rendija. Si, antes de pasar a través de una partición con dos rendijas (no mostrada), los electrones pasan a través de una rendija en un diafragma montado sobre resortes, ¿es posible determinar por qué rendija pasa el electrón sin destruir el patrón de interferencia?
Sin embargo, supongamos además que opera el principio de complementariedad y que a veces un dispositivo macroscópico sí adquiere una dicotomía cuántica (como muestra la controversia Bohr-Einstein), pero que en otras ocasiones esto no sucede -como en el caso de un dispositivo de medición-. dispositivo. Esta idea original, llamada macrorealismo, proviene del brillante físico Tony Leggett, cuyo trabajo condujo a la creación de un magnífico dispositivo experimental llamado SQUID (Detector Superconductor de Interferencia Cuántica).
Los conductores comunes conducen la electricidad, pero siempre ofrecen cierta resistencia al paso de la corriente eléctrica, lo que resulta en la pérdida de energía eléctrica en forma de calor. Por el contrario, los superconductores permiten que la corriente fluya sin resistencia. Si se crea una corriente eléctrica en un circuito superconductor, esta corriente fluirá casi para siempre, incluso sin una fuente de energía. La superconductividad se debe a una correlación especial entre los electrones que se extiende por todo el superconductor. Los electrones necesitan energía para escapar de este estado correlacionado, lo que hace que el estado sea relativamente inmune al movimiento térmico aleatorio presente en un conductor normal.
Un CALAMAR es un trozo de superconductor con dos agujeros que casi se tocan en un punto llamado “eslabón débil” (Figura 25). Digamos que creamos una corriente en un bucle alrededor de uno de los agujeros. La corriente crea un campo magnético, como cualquier electroimán, y las líneas de campo magnético que pasan a través de un agujero también son algo común. En el caso de un superconductor, lo inusual es que el flujo magnético (el número de líneas de campo por unidad de área) esté cuantificado; el flujo magnético que pasa a través del agujero es discreto. Esto le dio a Leggett su idea clave.
Arroz. 25.
¿Se dividirá la línea de flujo entre los dos agujeros, mostrando interferencia cuántica a nivel macroscópico?
Supongamos que creamos una corriente tan pequeña que solo hay un cuanto de flujo. Luego creamos una situación de interferencia de doble rendija. Si sólo hay un agujero, entonces es obvio que el cuanto puede estar en cualquier parte de él. Si el vínculo entre dos agujeros es demasiado grueso, el flujo se limitará a un solo agujero. ¿Es posible, con un tamaño adecuado del eslabón débil, crear interferencia cuántica de modo que el flujo cuántico no esté localizado y se encuentre en ambos agujeros al mismo tiempo? Si es así, entonces las superposiciones cuánticas coherentes claramente persisten incluso al nivel de los cuerpos macroscópicos. Si no se observa tal deslocalización, entonces podemos concluir que los cuerpos macroscópicos son de hecho clásicos y no admiten superposiciones coherentes como sus estados permitidos.
Todavía no hay pruebas de una violación de la mecánica cuántica en el caso de SQUID, pero Leggett espera obstinadamente el colapso de la teoría cuántica. En una conferencia reciente, dijo: “Pero a veces, cuando la luna llena brilla intensamente, hago lo que en la comunidad física puede ser el equivalente intelectual de convertirme en un hombre lobo: me pregunto si la mecánica cuántica es la verdad completa y definitiva sobre la universo físico… Me inclino a creer que en algún lugar entre el átomo y el cerebro humano [la mecánica cuántica] no sólo puede, sino que debe fallar”.
¡Hablaba como un verdadero realista material!
Muchos físicos se sienten inclinados a hacer las mismas preguntas que inspiran a Leggett, por lo que la investigación de SQUID continúa. Sospecho que algún día aportarán pruebas de la mecánica cuántica y demostrarán que las superposiciones cuánticas coherentes están claramente presentes incluso en los cuerpos macroscópicos.
Si no negamos que, en última instancia, todos los objetos adquieren una dicotomía cuántica, entonces, como argumentó von Neumann por primera vez, si una cadena de mecanismos materiales mide un objeto cuántico en un estado de superposición coherente, todos adquieren a su vez la dicotomía del objeto, ad infinitum. (Figura 26). ¿Cómo salir del estancamiento creado por la cadena von Neumann? La respuesta es asombrosa: saltar fuera del sistema, fuera del orden material de la realidad.
Arroz. 26.
Cadena de von Neumann. Según la prueba de von Neumann, incluso nuestro cerebro-mente se infecta con la dicotomía del gato, entonces, ¿cómo termina la cadena?
Sabemos que la observación por parte de un observador consciente pone fin a la dicotomía. Por tanto, es bastante obvio que la conciencia debe actuar desde fuera del mundo material; en otras palabras, la conciencia debe ser trascendental, no local.
La paradoja de Ramachandran
Si todavía está preocupado por la trascendencia de la conciencia, entonces puede disfrutar considerando la paradoja que se le ocurrió al neurocientífico Ramachandran.
Supongamos que gracias a alguna súper tecnología es posible registrar, mediante electrodos o algo así, todo lo que sucede en el cerebro cuando actúan sobre él estímulos externos. Puedes imaginar que a partir de estos datos y con la ayuda de algunas supermatemáticas se puede obtener una descripción completa y detallada del estado del cerebro ante la situación de acción de un determinado estímulo.
Supongamos que el estímulo es una flor roja; se lo muestras a varias personas, recopilas los datos, los analizas y obtienes un conjunto de estados cerebrales correspondientes a la percepción de una flor roja. Se esperaría que, salvo variaciones estadísticas menores, se obtuviera esencialmente la misma descripción del estado cada vez (algo así como si hubiera una reacción en ciertas células en un área determinada del cerebro involucrada en la percepción del color).
Incluso podrías imaginarte usando súper tecnología para registrar y analizar tus propios datos cerebrales (mientras ves una flor roja). El estado cerebral que encuentres en ti mismo no debería ser notablemente diferente de todos los demás.
Considere este interesante giro del experimento: no tiene motivos para sospechar que la descripción de los estados cerebrales de los demás sea incompleta (especialmente si cree plenamente en su superciencia). Y al mismo tiempo, en relación con tu propio estado cerebral, sabes que falta algo, es decir, tu papel como observador, tu conciencia de la experiencia correspondiente a tu estado cerebral, la percepción consciente real del rojo. Tu experiencia subjetiva no puede ser parte del estado objetivo del cerebro, porque en tal situación, ¿quién observaría el cerebro? Un famoso neurocirujano canadiense quedó igualmente desconcertado al contemplar la perspectiva de operar su propio cerebro: “¿Dónde está el sujeto y dónde está el objeto si operas tu propio cerebro?”
Debe haber una diferencia entre tu cerebro como observador y el cerebro de aquellos a quienes observas. La única conclusión alternativa es que los estados cerebrales que uno construye, incluso con superciencia, son incompletos. Dado que su estado cerebral es incompleto y los estados cerebrales de otras personas son idénticos al suyo, entonces también deben ser incompletos, porque no tienen en cuenta la conciencia.
Para los realistas materiales esto es una paradoja, ya que desde su punto de vista ninguna de las soluciones anteriores es deseable. El realista material no estará dispuesto a conceder privilegios especiales al observador individual (lo que equivaldría a solipsismo), pero también se mostrará reacio a admitir que cualquier descripción alcanzable del estado del cerebro utilizando la ciencia materialista sería ipso facto incompleta.
La pregunta del neurocirujano proporciona una pista importante: ¿dónde está el sujeto y dónde está el objeto si opera su propio cerebro? La esencia del problema se transmite mediante la expresión: “Lo que buscamos es lo que buscamos”. La conciencia presupone una autorreferencia paradójica: la capacidad que se da por sentada de relacionarnos con nosotros mismos independientemente de nuestro entorno.
Erwin Schrödinger decía: “Inconscientemente, y sin ser estrictamente consecuentes en esta materia, excluimos al Sujeto del Conocimiento de la esfera de la naturaleza que intentamos comprender”. Una teoría de la medición cuántica que se atreva a invocar la conciencia en cuestiones de objetos cuánticos debe abordar la paradoja de la autorreferencia. Aclaremos este concepto.
¿Cuándo termina la medición? (Resumen)
Se puede hacer una crítica sutil a partir de la afirmación de que la conciencia trascendental causa el colapso de la función de onda de un objeto cuántico: la conciencia que causa el colapso de la función de onda podría ser la conciencia del Dios eterno y omnipresente, como en el siguiente pasaje humorístico. :
Había una vez un hombre que dijo: “A Dios
le debe parecer sumamente extraño
si descubre que este árbol
continúa existiendo
cuando no hay nadie alrededor”.
Querido señor, es extraña su sorpresa,
siempre estoy cerca
y por eso el árbol seguirá estando,
como lo observo Yo,
un servidor, Dios.
Sin embargo, un Dios omnipresente que cause el colapso de la función de onda no resuelve la paradoja de la medición, ya que podemos preguntar: “¿En qué punto finaliza la medición si Dios siempre está mirando?” La respuesta es crucial: la medición no está completa sin la inclusión de la conciencia inmanente. El ejemplo más familiar de conciencia inmanente es, por supuesto, la conciencia de la mente-cerebro de un ser humano.
¿Cuándo se completa la medición? Cuando la conciencia trascendental provoca el colapso de la función de onda a través de la mente-cerebro inmanente mirando con conciencia. Esta formulación es consistente con nuestra observación ordinaria de que nunca hay una experiencia de un objeto material sin un objeto mental que lo acompañe, es decir, el pensamiento “veo este objeto”, o al menos sin conciencia.
Tenga en cuenta que debe hacerse una distinción entre conciencia con conciencia y sin conciencia. El colapso de la función de onda ocurre en el primer caso, pero no en el último. En la literatura psicológica, la conciencia sin conciencia se llama inconsciente.
Por supuesto, en la idea de que se requiere conciencia inmanente para completar una dimensión, hay un cierto círculo causal, ya que sin la realización de una dimensión no puede haber conciencia inmanente. ¿Qué viene primero, la conciencia o la medición? ¿Cuál es la raíz de la causa? ¿Estamos ante una pregunta sin respuesta del “huevo o la gallina”?
Una historia sufí tiene una connotación similar. Una noche, el mulá Nasreddin caminaba por una carretera desierta cuando notó que se acercaba un grupo de jinetes. Mulla se puso nervioso y echó a correr. Los jinetes lo vieron correr y galoparon tras él. Ahora el mulá estaba realmente asustado. Habiendo llegado a los muros del cementerio y llevado por el miedo, saltó el muro, encontró una tumba vacía y se acostó en ella. Los jinetes lo vieron saltar el muro y lo siguieron hasta el cementerio. Después de buscar un poco, encontraron al mulá, mirándolos con miedo.
“¿Algo pasó? – preguntaron los jinetes al mulá. – ¿Podemos ayudarte de alguna manera? ¿Por qué estás aquí?”
“Bueno, es una larga historia”, respondió el mulá. “En resumen, estoy aquí gracias a ti y puedo ver que tú estás aquí gracias a mí”.
Si se nos impone un solo orden de realidad: el orden físico de las cosas, entonces se trata de una auténtica paradoja para la que no hay solución en el marco del realismo material. John Wheeler llamó a la naturaleza circular de la medición cuántica el “círculo de significado”. Esta es una descripción muy reveladora, pero la verdadera pregunta es quién lee el significado. Aquí no hay ninguna paradoja sólo para el idealismo, ya que la conciencia actúa desde fuera del sistema y completa el ciclo del significado.
Esta solución es similar a la solución del llamado problema del prisionero, un problema elemental de teoría de juegos. Planeas escapar de tu celda a través de un túnel excavado con la ayuda de tu amigo (Fig. 27). Obviamente, tu escape será mucho más fácil si tú y tu amigo están excavando desde lados opuestos de la misma esquina de la cámara; sin embargo, no puedes comunicarte y el celular tiene seis ángulos entre los que elegir. Las posibilidades de escapar no parecen muy buenas, ¿verdad? Pero piensa un poco en la forma de tu cámara y te darás cuenta de que lo más probable es que decidas cavar en la esquina número 3. ¿Por qué? Porque esta es la única esquina que parece diferente (cóncava) desde el exterior. Entonces esperarías que tu amigo comenzara a cavar aquí. Del mismo modo, sólo la esquina número 3 es cóncava desde el interior, por lo que tu amigo probablemente esperará que empieces a cavar allí también.
Arroz. 27.
El dilema del prisionero: ¿qué ángulo elegir?
Pero ¿cuál es la motivación de tu amigo para cavar en este rincón? ¡Eres tú! Él te imagina eligiendo este ángulo por la misma razón que imaginas que él lo elige. Tenga en cuenta que en este caso no podemos establecer ninguna secuencia causal y, por tanto, ninguna jerarquía simple de niveles. En lugar de una jerarquía causal lineal, tenemos una jerarquía causal circular. Nadie eligió el plan. Más bien, el plan fue una creación conjunta impulsada por un objetivo más elevado: la fuga del prisionero.
Douglas Hofstaedter llamó a este tipo de situación jerarquía compleja, una jerarquía tan intrincada que es imposible distinguir los niveles superiores e inferiores en el tótem jerárquico. Hofstadter sugiere que la autorreferencia puede surgir de una jerarquía tan compleja. Sospecho que en la situación cerebro-mente, en la que la conciencia hace que la función de onda colapse, pero sólo cuando la conciencia está presente, nuestra autorreferencia inmanente proviene de una jerarquía compleja. La cadena de von Neumann termina precisamente con la observación de un sistema de autocorrelación.
La irreversibilidad y la flecha del tiempo
¿Cuándo termina la medición? El idealismo afirma que termina sólo cuando se ha producido la observación autorreferencial. Por el contrario, algunos físicos sostienen que la medición finaliza cuando el detector detecta un evento cuántico. ¿En qué se diferencia el detector del dispositivo de medición anterior? Estos físicos afirman que la detección por parte del detector es irreversible.
¿Qué es la irreversibilidad? Hay algunos procesos en la naturaleza que se pueden llamar reversibles, ya que al observar estos procesos en orden inverso, es imposible determinar la dirección del tiempo. Un ejemplo es el movimiento de un péndulo (al menos durante un corto período de tiempo): si filmas su movimiento y luego lo mueves en la dirección opuesta, no encontrarás ninguna diferencia visible. En cambio, filmar un proceso irreversible no puede reproducirse sin revelar su secreto. Por ejemplo, supongamos que mientras filmas el movimiento de un péndulo sobre una mesa, también estás filmando una taza que cae al suelo y se rompe. Cuando rebobinas la película, las piezas que salen volando del suelo y vuelven a formar una taza revelarán tu secreto: que estás rebobinando la película.
Para comprender la diferencia entre un medidor reversible y un detector, considere el siguiente ejemplo. Los fotones tienen una característica llamada polarización, que puede tomar dos significados: es un eje dirigido (o polarizado) en sólo una de dos direcciones mutuamente perpendiculares. Las gafas de sol polarizadas polarizan la luz normal no polarizada. Transmiten únicamente aquellos fotones cuyo eje de polarización es paralelo al eje de polarización de las gafas. Puedes comprobarlo colocando dos gafas polarizadas perpendiculares entre sí y mirando a través de ellas. Sólo verás oscuridad. ¿Por qué? Porque un vidrio polarizado polariza los fotones, digamos, verticalmente, mientras que otro solo permite el paso de los fotones polarizados horizontalmente. Es decir, ambos cristales juntos actúan como un doble filtro que bloquea toda la luz.
Un fotón polarizado a 45° es una superposición coherente de estados polarizados mitad vertical y mitad horizontal. Si dicho fotón pasa a través de una caja de polarización con canales polarizados vertical y horizontalmente, entonces aparece aleatoriamente en el canal polarizado vertical u horizontalmente. Esto puede juzgarse por las lecturas de los detectores colocados detrás de cada uno de los canales (Fig. 28, a).
Ahora supongamos que en la configuración que se muestra en la Fig. 28, a, colocaremos un polarizador con un ángulo de polarización de 45° entre la caja polarizadora y los detectores (Fig. 28, b). Resulta que el fotón recupera su estado original de polarización en un ángulo de 45°, un estado de superposición coherente; él renace. Por lo tanto, una polaroid por sí sola no es suficiente para medir fotones, ya que los fotones aún conservan su potencial para convertirse en una superposición coherente. La medición requiere un detector en el que se produzcan procesos irreversibles, como una pantalla fluorescente o una película fotográfica.
Arroz. 28.
Experimentos con fotones polarizados en un ángulo de 45°.
Si piensa en términos de inversión del tiempo, entonces el movimiento de fotones polarizados a 45° que pasan a través de una caja de polarización y luego nuevamente a través de un polarizador de 45° es reversible en el tiempo. Sin embargo, si los fotones son detectados por algún detector con un proceso irreversible, entonces, al imaginar este proceso a la inversa, podrá distinguir entre movimiento hacia adelante y hacia atrás.
Recuerda la historia de la escena filmada para películas mudas. La heroína debía estar atada a las vías delante de un tren que se acercaba. Según la trama de la película, la heroína tenía que ser salvada: el tren se detuvo en el último momento. Como la actriz (por razones obvias) no quería arriesgar su vida, el director filmó toda la escena al revés, comenzando por el momento en que la actriz está atada a los rieles y el tren permanece inmóvil junto a ella. Entonces el tren empezó a retroceder. Pero, ¿qué crees que vio el público cuando la película se reprodujo al revés? En aquella época los trenes circulaban con locomotoras de vapor alimentadas con carbón. En la película, rodada al revés, el humo entraba en la chimenea de la locomotora en lugar de salir de ella, revelando así el secreto de la película. La formación de humo es un proceso irreversible.
¿Significa esto que la solución al problema de la medición cuántica está cerca y sin suponer la participación de la conciencia? Sólo necesitamos reconocer la irreversibilidad de ciertos instrumentos de medición llamados detectores, y entonces tal vez podamos liberarnos de la cadena de von Neumann. Una vez activados los detectores, la superposición coherente ya no se puede reconstruir y, por lo tanto, se puede decir que realmente ha terminado.
¿Pero es esto realmente así? ¿Es el detector suficiente para completar la cadena de von Neumann? El propio Von Neumann responde que no. El detector debe convertirse en una superposición coherente de las lecturas de las agujas, por la sencilla razón de que también obedece a la mecánica cuántica. Lo mismo se aplica a cualquier dispositivo de medición posterior: reversible o “irreversible”. La cadena von Neumann continúa.
La cuestión es que la ecuación cuántica de Schrödinger es reversible en el tiempo: no cambia cuando cambia el signo del tiempo. Como demostró el matemático Jules Henri Poincaré, el comportamiento de cualquier cuerpo macroscópico sujeto a una ecuación reversible en el tiempo no puede ser verdaderamente irreversible. Por tanto, está surgiendo un punto de vista generalmente aceptado de que la irreversibilidad absoluta es imposible; La aparente irreversibilidad que observamos en la naturaleza se debe a la baja probabilidad de revertir el camino evolutivo de un cuerpo macroscópico hasta la configuración inicial, que tiene mayor orden relativo.
La contabilidad de la irreversibilidad proporciona una lección importante. Aunque en última instancia todos los objetos son objetos cuánticos, la aparente irreversibilidad de algunos macroobjetos nos permite hacer una distinción aproximada entre lo clásico y lo cuántico. Podemos decir que un objeto cuántico se restaura, mientras que el tiempo de restauración de un objeto clásico es extremadamente largo. En otras palabras, podemos decir que mientras los objetos cuánticos no tienen una retención notable de su historia (no tienen memoria), los objetos clásicos (por ejemplo, los detectores) tienen memoria, en el sentido de que la memoria tarda mucho tiempo en recuperarse. para ser borrado.
Surge otra pregunta importante: si no existe una irreversibilidad absoluta en el movimiento de la materia, ¿cómo afronta la interpretación idealista la idea del flujo unidireccional del tiempo, la flecha del tiempo? Según la interpretación idealista, en el ámbito trascendental el tiempo es una vía de doble sentido, que muestra signos de irreversibilidad sólo aproximada para el movimiento de objetos cada vez más complejos. Cuando la conciencia colapsa la función de onda cerebro-mente, exhibe el tiempo unidireccional que observamos. La irreversibilidad y la flecha del tiempo entran en la naturaleza a través del proceso mismo de colapso (la dimensión cuántica), como sospechaba el físico Leo Szilard hace muchos años.
Al parecer, la irreversibilidad de los detectores no resuelve el problema de la medición. Tal solución sólo puede alcanzarse si estamos dispuestos a aceptar la irreversibilidad en forma de un desorden aún más fundamental que la mecánica cuántica. Hay una propuesta para hacer precisamente eso.
Supongamos que la materia está fundamentalmente desordenada y que el comportamiento desordenado del sustrato de las partículas, a través de fluctuaciones aleatorias, da lugar a un comportamiento aproximadamente ordenado, que podemos llamar cuántico. Si esto fuera cierto, entonces la propia mecánica cuántica sería un epifenómeno, como cualquier otro comportamiento ordenado. No existe evidencia experimental que respalde este tipo de teoría, aunque si pudiera demostrarse sería una solución ingeniosa al problema de la medición. Sin embargo, algunos físicos todavía admiten que existe un entorno subyacente oculto que causa la aleatoriedad; Hacen una analogía con el movimiento aleatorio de las moléculas que provoca el movimiento aleatorio de las partículas de polen en el agua visibles a través de un microscopio (llamado movimiento browniano). Sin embargo, la suposición de un entorno subyacente es inconsistente con el experimento de Aspect a menos que implique no localidad. Y dentro del marco del realismo material, es difícil aceptar un movimiento browniano no local.
Nueve vidas
Stephen Hawking dice: “Cada vez que oigo hablar del gato de Schrödinger, quiero coger un arma”. Casi todos los físicos experimentan un impulso similar. Todo el mundo quiere matar al gato (es decir, la paradoja del gato), pero aparentemente tiene nueve vidas.
En su primera vida, el gato es tratado estadísticamente, como parte de un conjunto. El gato se siente ofendido (ya que esta interpretación le quita su carácter distintivo), pero sale ileso.
En su segunda vida, los filósofos del macrorrealismo vieron al gato como un ejemplo de la dicotomía cuántica/clásica. El gato se niega a cambiar su dicotomía vida/muerte por otra dicotomía más.
En la tercera vida, al gato se le presenta la irreversibilidad y la aleatoriedad, pero el gato dice: pruébalo.
En la cuarta vida, el gato encuentra variables ocultas (la idea de que su estado nunca se vuelve dualista, sino que, de hecho, está enteramente determinado por variables ocultas), y lo que sucede permanece oculto.
En la quinta vida, los representantes de la escuela neo-Copenhague intentan deshacerse del gato utilizando la filosofía del positivismo lógico. Según la mayoría de las cuentas, el gato permanece ileso.
En la sexta vida, el gato encuentra múltiples mundos. Quién sabe, tal vez murió en algún universo, pero hasta donde sabemos, no en este.
En la séptima vida, el gato se encuentra con Bohr y su principio de complementariedad, pero lo salva la pregunta: ¿qué constituye una dimensión?
En la octava vida, el gato se encuentra cara a cara con la conciencia (de la variedad dualista), pero es salvado por el amigo de Wigner.
Finalmente, en la novena vida, el gato encuentra la salvación en una interpretación idealista. Así termina la historia de las nueve vidas del gato de Schrödinger.
El libro “El universo autoconsciente. Cómo la conciencia crea el mundo material.” Amit Goswami
Contenido
PREFACIO
PARTE I. La Unión de Ciencia y Espiritualidad
CAPÍTULO 1. EL CAPÍTULO Y EL PUENTE
CAPÍTULO 2. LA FÍSICA ANTIGUA Y SU HERENCIA FILOSÓFICA
CAPÍTULO 3. LA FÍSICA CUÁNTICA Y LA MUERTE DEL REALISMO MATERIAL
CAPÍTULO 4. LA FILOSOFÍA DEL IDEALISMO MONÍSTICO
PARTE II. EL IDEALISMO Y LA RESOLUCIÓN DE PARADOJAS CUÁNTICAS
CAPÍTULO 5. OBJETOS EN DOS LUGARES AL MISMO TIEMPO Y EFECTOS QUE PRECEDEN A SUS CAUSAS
CAPÍTULO 6. LAS NUEVE VIDAS DEL GATO DE SCHRODINGER
CAPÍTULO 7. ELIJO CON POR LO TANTO SOY
CAPÍTULO 8. EL EINSTEIN-PODOLSKY -PARADOJA DE ROSEN
CAPÍTULO 9. RECONCILIACIÓN DEL REALISMO E IDEALISMO
PARTE III. AUTOREFERENCIA: CÓMO SE CONVIERTE EN MUCHOS
CAPÍTULO 10. EXPLORANDO EL PROBLEMA MENTE-CUERPO
CAPÍTULO 11. EN BUSCA DE LA MENTE CUÁNTICA
CAPÍTULO 12. PARADOJAS Y JERARQUÍAS COMPLEJAS
CAPÍTULO 13. “YO” DE LA CONCIENCIA
CAPÍTULO 14. UNIFICACIÓN DE PSICOLOGÍAS
PARTE IV. EL REGRESO DEL ENCANTO
CAPÍTULO 15. GUERRA Y PAZ
CAPÍTULO 16. CREATIVIDAD EXTERNA E INTERNA
CAPÍTULO 17. EL DESPERTAR DE BUDA
CAPÍTULO 18. TEORÍA IDEALISTA DE LA ÉTICA
CAPÍTULO 19. ALEGRÍA ESPIRITUAL
GLOBAR DE TÉRMINOS