La totalidad y el orden implicado (III)


Siguiendo con nuestro análisis del libro de David Bohm, en esta tercera entrega hablaremos de las teorias de variables ocultas en mecánica cuántica.
El fin del determinismo en Física
La formulación estándard de la mecánica cuántica -la teoria física que explica el comportamiento de la materia i la radiación a escala subatómica- trata exclusivamente con probabilidades, de forma que no le es posible decidir la trayectoria precisa de una cierta partícula en movimiento; de hecho el termino “trayectoria precisa” ni siquiera tiene sentido. Sólo puede calcular la probabilidad de que la partícula esté en una posición en un instante de tiempo. Es por tanto una teoria indeterminista.
Este aspecto de la teoria llevó a que diversos físicos de renombre intentaran encontrar otra formulación que no conllevara un abandono del determinismo; la conocida opinión de Einstein al respecto, “Dios no juega a los dados con el Universo”, resume esta postura.
Teorias de variables ocultas
Una forma de eludir el indeterminismo es postular que existen en la naturaleza parámetros adicionales desconocidos y no detectables que son deterministas; es nuestro desconocimiento de estos parámetros -variables ocultas- lo que nos hace suponer que el comportamiento es no determinista. Así, una partícula tendria una trayectoria perfectamente definida, pero el acceso a todos los parámetros internos que la definen no nos es posible, y tenemos que conformarnos con estimaciones estadísticas. Llamamos a estas teorias de variables ocultas.
Entrelazamiento cuántico
En 1964 John S. Bell presentó un resultado teórico que establecia ciertos límites al entrelazamiento entre partículas; en mecánica cuántica se dice que dos o más partículas estan entrelazadas cuando las propiedades individuales de cada partícula dependen de las demás, incluso si estan separadas por grandes distáncias. Esta es una consecuéncia de la teoria cuántica que se conoce con el nombre de paradoja EPR. Bell demostró que las teorias de variables ocultas eran incompatibles con el entrelazamiento. Posteriormente en los años 80 del siglo XX AlainAspect realizó una sèrie de experimentos que demostraban que el entrelazamiento cuántico viola el teorema de Bell, de forma que las variables ocultas no pueden explicar las predicciones de la mecánica cuántica.
Así, sean por ejemplo un par de fotones emitidos simultaneamente desde el Sol que estan entrelazados, y uno de ellos es desviado por una lente situada en el espacio en un ángulo de 90 grados, de forma que se van alejando uno; si un año despues de la separación modificamos el estado de uno de los fotones, entonces a pesar de la separación enorme que tendriamos entre ellos el otro fotón quedaria también alterado debido al entrelazamiento, y esta alteración seria ¡instantánea!, violando por tanto la restricción que impone la teoria de la relatividad: ninguna señal puede viajar más rápido que la velocidad de la luz c=3·10⁸ m/s.
Estos resultados nos dejan en una situación extraña: ¿cómo “sabe” el segundo fotón que el primero ha sido alterado? Ninguna señal viajando de un fotón al otro puede viajar tan rápido. Así pues, no pueden enviarse "mensajes".
Variables ocultas no locales
Los resultados de Bell y Aspect no eliminaron definitivamente la teorias de variables ocultas, de hecho sólo lo hicieron con las denominadas variables ocultas locales, es decir aquellas que niegan la posibilidad de la acción a distáncia instantánea. Bohm, entre otros, formuló una teoria de variables ocultas no locales que es compatible con el entrelazamiento cuántico y al mismo tiempo no renuncia a la causalidad (relación causa → efecto determinista). No es nuestro proposito entrar en detalle en esta teoria, en cambio sí nos interesa detallar las profundas implicaciones que tiene con respecto a nuestro conocimiento de la realidad física. En efecto, enunciar la existéncia de variables no locales siginifica que cualquier partícula tiene propiedades que afectan (o estan entrelazadas) a la totalidad, lo cual tiene una relación directa con la no-separabilidad que es, como dijimos en anteriores artículos, la línia argumental de toda la obra. 
En los siguientes artículos veremos cómo Bohm usando este concepto de no-separabilidad relaciona el misterioso entrelazamiento cuántico con la teoria de la relatividad general, con la mente y con la consciéncia.

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