Realidad, física cuántica y misticismo

Ayer estuve revisando un librito que tengo desde hace años, se titula "El espíritu en el átomo: una discusión sobre los misterios de la física cuántica", editado en 1989, actualmente descatalogado, que contiene media docena de entrevistas a físicos de renombre sobre física cuántica, concretamente respecto a su extraña interpretación de la realidad. 

El misterio no es otro que la interpretación "oficial" del comportamiento del mundo sub-atómico, la denominada interpretación de Copenhague o de Bohr: ese mundo no es algo que existe con independencia de nosotros, sino que está de alguna manera conectado a nuestra propia percepción de él. Al no experto le puede parecer que es de poca importancia práctica cómo se comporte ese mundo sub-microscópico, pues estamos hablando de una escala de medidas inferiores a 10⁻¹⁵ metros, el diámetro medio de un núcleo atómico, que es fantásticamente pequeño: la proporción de tamaño entre el núcleo y un grano de arena fina (unos 10⁻⁵ m) es del mismo orden de magnitud que entre una pelota de fútbol y nuestro Sol. 

Fig.1: La proporción entre un núcleo atómico y la arena fina
es la misma que entre una pelota de fútbol y nuestro Sol

Aún estando tan lejos de la escala de nuestra percepción, ese mundo subatómico forma el sustrato de todo lo que existe, y lo condiciona. Es por eso que las aplicaciones prácticas de la física cuántica son incontables: láseres y óptica cuántica en general, dispositivos electrónicos, ordenadores cuánticos, diseño de nuevos materiales, química cuántica, etc. En este blog hemos escrito diversos artículos sobre mecánica cuántica, entre otros:

• Entendiendo la mecánica cuántica (serie de artículos: partes I, II, III y IV) 
• Entrelazamiento cuántico, no separabilidad e información-conciencia
• Entrelazamiento cuántico entre diamantes
• La naturaleza del espacio y del tiempo (III): ¿es digital el espacio?
• La realidad cuántica 
• La totalidad y el orden implicado  (serie de artículos: partes I, II y III) 

En este artículo nos centramos más en el aspecto filosófico y menos en el técnico, buscando una mayor comprensión de la realidad que nos presenta la Física. Es una tarea compleja, no en vano el gran Richard Feynman dijo en su momento, acerca de comprender ese extraño mundo:

"Si usted piensa que entiende a la mecánica cuántica... entonces usted no entiende la mecánica cuántica." R. Feynman

¿Vamos pues a contradecir a un gigante intelectual como Feynman? Bien, nos moveremos en un terreno entre la Filosofía del conocimiento (la epistemología) y el misticismo, áreas en las que Feynman no era experto según creo, así que no lo contradeciremos, pues nuestra mirada no será estrictamente científica, sino al estilo de este blog.

¿Qué es la "realidad" y qué es el conocimiento?

Ya intentamos dar una definición en el artículo La realidad velada: 

Definición 1: Realidad es todo lo que es, en contraposición a irrealidad, que es lo que no es; realidad es el Ser. La realidad velada.

Tenemos, por otro lado, nuestro conocimiento de la realidad, y el conocimiento en sí, en general; 

Definición 2: Conocer algo es tener una información sobre ese algo.

La información sobre una entidad, sobre algo, puede ser incompleta o parcial, completa o global, exacta o inexacta.  Por ejemplo, si conocemos con precisión las medidas de un objeto del cual desconocemos nada más, tenemos información parcial pero exacta.
También puede ser información simple, como una simple percepción de algo que no entendemos y de lo que no sabemos nada más a parte de su existencia, o información estructurada, compleja, que es cuando la relacionamos con otras informaciones, es información relacional.

Un ejemplo de información simple no relacionada es experimentar un estado emocional sin ser capaz de etiquetarlo, de poderle un nombre, notas conscientemente ese estado como muy real, pero no eres suficientemente consciente de él, te falta información adicional, para entenderlo. Más adelante, estudias educación emocional, ves los mapas de emociones que han preparado expertos en el tema, reflexionas sobre ese estado emocional, y un día llegas a relacionar aquel estado con una de las emociones y su descripción (por ejemplo: ágape, un tipo especial de afecto). Ahora conoces mejor la emoción: por vivencia y por relación con otras informaciones, tienes una información estructurada sobre la emoción.

Algunas precisiones:

• El conocimiento es siempre información sobre la realidad, pues tener información de algo irreal no se puede considerar conocimiento, sino imaginación e irrealidad. 
• Una creencia no es conocimiento, es solo una posibilidad de conocimiento, pues puede basarse en la irrealidad.  
• Nuestro conocimiento es siempre parcial, pues nunca conocemos toda la realidad, sino sólo una parte, pero a menudo creemos que conocemos la totalidad, al menos de un tema, y discutimos con otros que tienen una visión distinta, creyendo que están equivocados. Dicho de otro modo: nuestra mente "se adhiere" con facilidad a verdades parciales, ignorando otras informaciones que no concuerdan con esas parcialidades. 

Llegados aquí, se plantea una pregunta: 

¿toda la realidad es susceptible de conocerse, o por el contrario, sólo se puede conocer parte de la realidad? 

Afinemos más la pregunta: 

dejando aparte las limitaciones humanas, ¿la realidad es potencialmente cognoscible? 

Por que quizás el ser humano, por sus limitaciones, no es capaz. al menos en nuestro presente estado de evolución, de conocer totalmente la realidad, pero eso no significa que sea imposible en general, sólo lo es para nosotros. ¿Podemos contestar a esta pregunta, desde nuestra limitación humana? Hemos relacionado conocimiento con información, luego podemos replantear la pregunta:

¿toda la realidad contiene o está relacionada con información, o por el contrario hay realidades que no contienen ninguna información? ¿Puede existir algo de lo cual no se pueda comunicar absolutamente ninguna información?

 Si se reflexiona sobre esta pregunta, probablemente parecerá una contradicción de términos, pues la misma existencia en sí de algo ya es información simple. Probemos a plantear una hipótesis y veamos a donde nos lleva, combinándola de forma rigurosa con otras informaciones que conocemos:

Hipótesis 1: cualquier aspecto parcial de la realidad total contiene información susceptible de ser conocida.

Nos falta una reflexión más antes de irnos a la Física Cuántica y sus misterios:  la mente.

¿Qué es la mente?

Es relativamente fácil definir la mente de forma indirecta: es lo que estoy utilizando para escribir este texto, y lo que el lector utiliza para entenderlo. Sabemos lo que la mente hace, para lo que sirve, pero definir la mente en sí no es fácil, y nos encontramos con varias definiciones. Una de ellas consiste en igualarla a su conjunto de funciones: mente es el conjunto de facultades intelectuales como la percepción, el razonamiento, el pensamiento, la imaginación, etc; haciendo un símil, es como definir una persona en relación a lo que hace o puede hacer, es una definición instrumental, práctica: ¿para que sirve? pues eso es lo que es. 
Ir más allá de esta concepción es difícil, pues usamos nuestra mente para definirse a si misma. Pero para enfrentarnos a los misterios cuánticos con alguna probabilidad de éxito en su comprensión, no tendremos bastante con la definición instrumental, necesitamos algo más amplio, que necesariamente se salga del ámbito de la psicología y de la neurociencia, así que volvamos al terreno filosófico, incluso, en este caso, místico.

La mente es potencialmente capaz de desarrollar todas las funciones cognitivas básicas mencionadas y otras de superior nivel: proyecta, diseña, controla, observa, crea ... Estoy en mi estudio, detrás de mi, una estantería atestada de libros, apuntes y algunos recuerdos, recorro con la mirada mi entorno: calculadora, el móvil, una impresora, una lámpara, el mueble, multitud de objetos todos diseñados y creados bajo la dirección de diversas mentes humanas, sigo mirando, las paredes, imagino los cables eléctricos por dentro de ellas, las tuberías, la corriente eléctrica suministrada por la gigantesca red de suministro, la señal inalámbrica, invisible pero muy real, que me llega desde el dispositivo enrutador hasta mi ordenador ... todo es un producto de la mente, que lo ha ideado, diseñado, fabricado, distribuido, vendido, instalado, usado. Miro por la ventana, la calle, el tráfico, los árboles, todo de nuevo producto de nuestra mente ... espera un momento, los árboles no lo son, la Naturaleza es previa a nuestra mente. Me invade la curiosa sensación de estar rodeado por cosas creadas o controladas por la mente, excepto todas las naturales: entonces, ¿la Naturaleza es no-creada, es no controlada? ¿es caótica, aleatoria? 

Evidentemente hay un orden y un control en la Naturaleza de una exactitud tan grande como la de cualquier proyecto de ingeniería avanzada: la vegetación se rige por unos códigos genéticos, por una programación, que sirve de base de control para las funciones vitales de las plantas, la materia inorgánica sigue las leyes de la física y de la química, hay unas leyes naturales precisas, bien definidas; esas leyes realizan la función de control que es una de nuestras facultades intelectuales, y lo hacen de forma constante (llevan miles de millones de años haciéndolo) y extraordinariamente precisa (una simple desviación de una parte en un millón en por ejemplo la ley de la gravedad tendría resultados catastróficos para nosotros). Es un tipo de control muy parecido al que realiza nuestra mente inconsciente sobre nuestras funciones vitales: las monitora continuamente, de forma dinámica, con el objetivo de mantener estables todas nuestras constantes, funciona de forma automática, y es poco susceptible de ser alterado conscientemente. 

Mente en sentido amplio
De hecho este control interno nuestro y el control de la Naturaleza por las leyes naturales son lo mismo: nuestro cuerpo es Naturaleza, y nuestro sistema nervioso también, todo se rige por las mismas leyes. Esto es extensible a nuestro cerebro, parte también de la Naturaleza, y por tanto a nuestras facultades mentales superiores. Así pues, la distinción entre "mente", aludiendo sólo a nuestras funciones mentales superiores, mente inconsciente, nuestra parte mental automática, y leyes de la Naturaleza, no es una distinción absoluta, sólo se distinguen en grado de conciencia y de libertad, no en esencia, pues la esencia es en todas la captación de información y su uso para el control y la creación de nueva información más compleja.

¿De dónde proceden las leyes de la Naturaleza? Es una pregunta que trasciende el ámbito de la ciencia. Están ahí, quizás como la información primordial, en la que se basa todo lo demás. O quizá no sea tan trascendente: la Física sueña con encontrar una única ley primordial de la que se deriven todas las demás leyes, una información inicial, de la que se derivaría todo el Cosmos. 

Resumiendo todas estas reflexiones sobre la mente, podemos enunciar una propuesta de definición amplia, que no se restringe a las capacidades de la mente consciente humana en su desarrollo actual (hace dos millones de años no eran las de ahora, y dentro de dos millones de años, ¿quién sabe?), sino que intenta definirla en global:

Hipótesis 2: La mente, en sentido amplio, es energía manifestada en el aspecto de generación, proceso y suministro de información; no hay información posible sin mente, y la mente se detiene si no hay información disponible.

Como anteriormente hemos relacionado información con realidad (hipótesis 1), ahora podemos relacionar realidad con mente:

Consecuencia 1: Todo aspecto de la realidad contiene información, generada, suministrada y controlada por la mente. Luego todo aspecto de la realidad es mental, es controlada por la mente.

En este punto es cuando hemos conectado, a través de un razonamiento intelectual, con la mística tradicional. Por ejemplo:

El universo es mental. El Todo es mental. Hermes Trismegisto. 

La mente es un continuo inmaterial cuya función es percibir y comprender objetos. Budismo Kadampa.

La Mente Universal contiene todo el conocimiento. Es el máximo potencial de todas las cosas. Para ella todo es posible. E. Holmes, fundador de la Ciencia de la Mente.

Llegados aquí estamos preparados para reflexionar sobre la realidad a escala cuántica. 

La realidad a escala cuántica: partículas entrelazadas y acción a distancia

Nos centramos ahora en uno de los aspectos de la realidad cuántica más bizarros: el de las partículas entrelazadas. El entrelazamiento cuántico se da cuando dos partículas cuánticas se comportan como un sistema que las comprende a las dos incluso aunque se las separe por grandes distancias, de forma que al modificar una de ellas inmediatamente queda modificada la otra, sin importar la distancia. Einstein, Podolsky y Rosen intentaron mostrar lo absurdo de esta afirmación (paradoja EPR) sin éxito, ya que los experimentos confirmaron que la naturaleza efectivamente se comportaba de esa forma. Uno de los más impresionantes ha sido descrito en este blog: Entrelazamiento cuántico entre diamantes. El problema que plantea este comportamiento instantáneo es: ¿cómo puede "enterarse" la partícula remota de que su compañera ha sido alterada? Pues la posible señal que pudiera enviar una partícula a la otra debería viajar a más velocidad que la luz. Además, se han probado experimentos denominados de "elección retardada" (como el experimento de Aspect) en los cuales la dos partículas han sido emitidas desde una fuente, y en pleno vuelo, el experimentador decide hacia dónde dirigirlas, de forma que la Naturaleza no puede saber de antemano que va a suceder, dependiendo de la decisión del experimentador, y así y todo, incluso realizando todas las combinaciones que se quiera, siempre se cumple lo mismo: lo que le pasa a una partícula afecta instantáneamente a la otra, o sea, es imposible que una de ellas "informe" a la otra mediante algún tipo de señal, pues toda señal queda limitada en su celeridad por la velocidad de la luz.

Esta "acción fantasmal a distancia" ha de aceptarse, porque la Naturaleza se comporta así, pero no podemos relacionar este conocimiento con el resto de conocimientos no cuánticos de la vida "real" cercana; una conjetura para relacionarla utiliza precisamente la información:

Hipótesis 3: la información del entrelazamiento entre partículas no viaja entre las partículas, simplemente ya está ahí, independientemente de la distancia que las separa, en el Universo entendido como un todo no separable.

De hecho hay teorías que muestran el Universo como compuesto de información, ver por ejemplo,  nuestro universo es solo información cuántica. No sólo el estado de las partículas que componen el Universo es información, sino todas las propiedades que las definen, como su masa, carga, espín, etc,  también lo son. El Universo estaría basado en último término en la información. Recordando nuestras hipótesis anteriores, vemos que cerramos el círculo, conectando todos los conceptos vistos, y contestando algunas preguntas pendientes:

1. Los fenómenos cuánticos, especialmente el entrelazamiento entre partículas, muestran que la información del estado no es local sino universal, está "esparcida" por todo el Universo.
2. Como la información necesita de la mente para ser generada, procesada, y transmitida, ha de haber una mente universal no local que genera y procesa toda la información del Universo, el cual es no es más que una manifestación de esa mente. 
3. La realidad es el resultado del proceso de toda la información disponible en cada instante llevada a cabo por esa mente global, universal.
4. Luego la realidad se crea instante a instante, debido a la acción mental global actuando sobre la información global, que genera nueva información. 
5. Toda la realidad es, en principio, cognoscible, pues es información; nuestras mentes limitadas sólo pueden captar parte de esa información-realidad global, aunque vamos ampliando nuestro campo de conocimiento continuamente gracias a los avances científicos y tecnológicos.

Seguro que habrá lectores que opinen que estamos yendo demasiado lejos con nuestras afirmaciones, pero pueden consultar diversas fuentes y comparar lo que se ha dicho aquí, por ejemplo las de David Bohm, o las que modelan el Universo como un gigantesco holograma, y podrán comprobar que incluso son más atrevidas que la nuestra. Nuestra humilde opinión es que la Física del siglo XXI ha mostrado un conocimiento tan detallado del Universo material, con una precisión tan fantástica, que se ha traspasado la frontera de lo mental particular (nuestras mentes individuales) para adentrarse en esa zona de lo mental global que lo comprende todo. Y esa zona estaba reservada a la mística, ahora también la visita la ciencia.









 

Utilidad del concepto de Ser para la ciencia

Causas y efectos en la filosofía de la ciencia

Hume fue el primero en distinguir  las impresiones, derivadas de las sensaciones recogidas por los sentidos, y las ideas, conjuradas por la mente. Una impresión sería la producida por la percepción del canto de un pájaro, mientras que una idea sería la imagen de un pájaro conjurada por la mente. Los elementos de una idea compleja, en última instancia, son o bien impresiones sensoriales o bien otras ideas más simples.

La filosofía cartesiana considera a la conexión causa-efecto como necesaria. En cambio Hume fue el primero en refutar este concepto, señalando que la causalidad no puede descubrirse entre las propiedades de los distintos objetos o eventos:

No existe ningún objeto que implique la existencia de otro cuando consideramos a ambos objetos en sí mismos, sin mirar más allá de las ideas que nos formamos de ellos.

La relación causa-efecto en Hume depende enteramente de las ideas del observador; él define la causa como: 

 

Un objeto precedente y contiguo a otro, y unido a él en la imaginación de tal manera que la idea de uno determina en la mente la formación de la idea del otro, y la impresión de uno la formación de una idea más viva del otro.

Regularidad de los fenómenos observados: empirismo

Si consideramos que A es la causa de B, nuestra expectativa de ver B al percibir A se basa en las experiencias repetidas de la secuencia A precede a B. O sea que el conjunto de esas experiencias es la causa de nuestra expectativa. Aplicando de nuevo el pensamiento de Hume a esta causa, vemos que las experiencias preceden a la expectativa, son su causa, pero su conexión es sólo mental, es una construcción del observador, y por tanto por lógica podría no repetirse.

Por ejemplo, la Estadística usa el principio de la regularidad para dar consistencia empírica a la probabilidad: dado un experimento aleatorio, como puede ser el lanzamiento de una moneda, no podemos predecir su resultado, pero siempre que repitamos el experimento un número elevado de veces, observaremos que las frecuencias relativas de los posibles resultados, esto es, el número de veces que se presenta cada posibles resultado dividido por el número total de pruebas realizadas, siempre se estabilizan tendiendo a un límite que es la probabilidad empírica del resultado. En la siguiente tabla vemos la evolución de las frecuencias relativas para un número N de ensayos del lanzamiento de una moneda; en el límite las frecuencias de los dos resultados se igualan a 0,5, o 50%.

N	10¹	10²	10³	10⁴
caras	0,60	0,57	0,49	0,50
cruces	0,40	0,43	0,51	0,50

Este principio de regularidad da solidez a todo el aparato matemático de la probabilidad que nos permite calcular probabilidades sin recurrir a simulaciones. Pero ¿cuál es la causa de este principio? Si no la conocemos, ¿cómo podemos estar seguros de su validez universal?

Principio de inducción

En Ciencia el principio de inducción se usa para generalizar resultados particulares. En el caso del lanzamiento de la moneda, una vez observados un gran número de veces los resultados empíricos, generalizamos diciendo que las frecuencias siempre se acercan a 0,5 cuando N es grande. El rechazo del principio de la inducción es quizá la parte central del razonamiento de Hume. Para ser lógicamente aceptable, el principio de la inducción debe poderse derivar de otro principio independiente.

Según Bertrand Russell:

Lo que los argumentos (de Hume) prueban —y yo pienso que la prueba no es refutable— es que la inducción es un principio lógico independiente, incapaz de ser inferido ya sea de la experiencia o de otro principio lógico, pero que sin la inducción la ciencia es imposible.

Ciencia y realidad

Como consecuencia de esta línea de razonamiento parece inevitable que enunciemos que la realidad no podrá ser nunca totalmente conocida por la ciencia, ya que está limitada por el uso habitual del principio de inducción. El cual no tiene un fundamento sólido. En efecto, para algunos filósofos y también para muchos científicos la ciencia es incapaz de explicar toda la realidad, y se limita únicamente a describir el funcionamiento de las cosas, dentro de sus posibilidades.

Pero por otro lado, sabemos que la Física ha cambiado nuestro conocimiento de la realidad, dándonos una imagen muy distinta de la que nunca nos habríamos podido imaginar guiándonos sólo por nuestra experiencia cotidiana. Esto es así debido en parte a los avances en Física experimental: ahora podemos diseñar experimentos con una precisión realmente difícil de entender por el no iniciado. Los detectores del CERN, por poner un ejemplo, recopilan los datos de millones de colisiones de partículas por segundo, y son capaces de diferenciar eventos separados sólo por 0,000000001 segundos. Esta precisión eleva al empirismo a otra dimensión, por así decirlo, y quizá no llega totalmente a la realidad, pero permite acercarnos mucho a ella. Por otra parte, la Física matemática ha seguido los pasos de la experimental, y nos proporciona modelos cada vez más precisos. Así pues, el argumento de Hume lógicamente es irrefutable, pero parece que la ciencia se acerca progresivamente más y más a la realidad, en lo que vendría a ser un proceso de paso al límite: nunca llegaremos, pero nos acercamos progresivamente, somos cada vez más precisos.

Utilidad del concepto de Ser

De hecho, si pudiéramos fundamentar el principio de inducción de algún modo, la ciencia quedaría completa desde el punto de vista filosófico. Según Bernard d'Espagnat la idea de una realidad independiente y altamente estructurada, que llamaremos simplemente “Ser”, puede explicar las regularidades observadas. Esta realidad no tiene porque ser cognoscible con certeza (como algunas extrapolaciones del teorema de Gödel y la misma Física Cuántica indican).

El trabajo científico se ocupa, pues, de encontrar correspondencias entre la realidad y los conceptos mentales. La Física nos muestra que el Ser escapa a nuestras categorías mentales habituales; por ejemplo nuestro rígido concepto del tiempo absoluto no coincide para nada con la definición dada en Física relativista. Lo mismo podemos decir del concepto de espacio, que en relatividad depende de las velocidades de los observadores y del campo gravitatorio. Incluso la división natural que hacemos entre sujeto y objeto, se diluye en Física cuántica.

Entonces afirmar que existe el Ser, una realidad más allá del espacio y del tiempo, y anterior a la escisión sujeto-objeto, lejana en el sentido de que difiere de nuestra experiencia cotidiana, que es la fuente de los fenómenos observados, no tiene porque ser un ejercicio de metafísica, al contrario, puede fundamentar la ciencia sobre una base que explique el principio de inducción. Además, puede establecer puentes entre la visión científica y el misticismo, que no es otra cosa que una vía alternativa para alcanzar el Ser. 

Bibliografía

Bernard d'Espagnat: En busca de lo real. Alianza Universidad.