PROBLEMAS FILOSÓFICOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICADouglas Moya

  

INTRODUCCIÓN

Para comprender esta problemática es necesario ubicar el carácter de la ciencia en general y el desarrollo y evolución de los conceptos de la Física en un contexto histórico. Esta dará los elementos de juicio para contrastar las concepciones deterministas de las que no lo son.

1.- LA CIENCIA Y LA IDEOLOGÍA

La Ciencia es la práctica productora de conocimientos cuyos medios de producción son los conceptos. Como práctica es una tarea humana que busca la descripción objetiva de la realidad. Lo objetivo es aquello que se considera fuera del ego, el resto del Yo, lo que queda fuera de ni subjetividad. La ideología, por contraste, es el conjunto de representaciones subjetivas y hasta fantásticas que pretenden justificar, más no explicar, la existencia y las condiciones de existencia que se establecen entre los hombres y su entorno geográfico y las que se establecen entre los hombres entre sí en el proceso de producción de la cultura: allí encontramos a las relaciones sociales de producción y a la súper estructura social. Así que la Ciencia, en un contexto cuentista, es el esfuerzo por superar a la ideología que se presenta como su antípoda. Tenemos allí la contradicción entre Ciencia y Mito, por ejemplo. Lo anterior señala la pretensión humana de sentirse distinto del Todo. El problema del conocimiento científico se basa en una sublimación del Ego en su afán de justificar su permanencia en la defensa de aquello que lo define: la partición de la realidad en entes independientes y autosuficientes antológicamente del resto:Esta es la base ideológica del análisis científico tradicional de occidente. Además, la ubicación del objeto del conocimiento científico está localizado en el ámbito de la cultura, y por lo tanto, de la historia. El hombre no puede colocarse, en el contexto de lo profano, fuera de su propia piel. Así que, más explícitamente, el objeto del conocimiento está señalado en el campo de la ideología. Esto lo entenderemos mejor al mirar los elementos estructurales de una teoría científica: encontramos los conceptos indefinibles, aquellos que son intuitivamente captados por la razón, las definiciones, los postulados, los axiomas, los teoremas y los corolarios. Es los conceptos indefinibles, aquellos que se presentan en el contexto kantiano como juicios sintéticos a priori, es donde las nociones ideológicas penetran en la ciencia. Así que ésta no es sino la reproducción vergonzante de la ideología quien (…)

La dialéctica de la contradicción ciencia-ideología explica la evolución histórica de las concepciones y de las teorías científicas. En este sentido me remito a la

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teoría de Kuhnd de las rupturas epistemológicas, en la cual cada paradigma científico es una ruptura con las teorías del pasado, pues el pensamiento debe ser completamente reformulado desde una cosmovisión levantada en la crítica más aguda de los presupuestos filosóficos sobre los que se construyen los conceptos de la ciencia que ha agotado su capacidad teórica para explicar todos los hechos. Es esta reflexión la que lleva a Popper a validar las ciencias por la prueba a la falsibilidad, es decir, al demarcar hasta donde son útiles los modelos científicos, puesto que señalando el lindero de las posibilidades del discurso se ponen los hitos del desarrollo de la ciencia en el futuro y su posibilidad.

2.- LA MECÁNICA CLÁSICA La Mecánica Clásica tiene las siguientes fuentes: a) La concepción esotérica Hermética basada en el principio de que tal como es arriba es abajo. Desde ella se rescata al universo como obra divina desechando el principio maniqueísta fundamentado en el fuerte dualismo espíritu versus materia, donde el primero está vinculado a lo divino y a la perfección, y el segundo articulado al mal y a la muerte. Esta concepción maniqueísta es introducida en la iglesia cristiana por San Agustín quien cristianaza a Platón, y luego aplicada por ella como instrumento ideológico de justificación y preservación del sistema feudal durante la edad media. Es necesario indicar que la obra de Santo Tomás al cristianizar a Aristóteles, si bien es cierto se levanta en la crítica del pensamiento agustino, no supera esta concepción dualista. Al contrario, la santifica, puesto que vincula lo sublunar al mundo de lo terrenal y al pecado, y por otro lado que lo divino, el reino de los cielos lo vincula al supralunar, mundo coronado por el motor inmóvil cuya esencia es la de Dios. El principio Hermético unifica los cielos y la tierra sometidos bajo las mismas leyes de la naturaleza. b) La búsqueda de la Unidad como Principio, es decir la búsqueda del Logos como el Verbo Cristiano. Es la palabra quien crea el universo y construye el cosmos u orden como su cualidad inmanente. El cosmos debe expresarse mediante leyes matemáticas y geométricas, pues Dios hace el mundo con número y medida. La geometría debía ser el lenguaje divino del Verbo. En esta creencia trabajan Kepler, Galileo, Descartes y Newton.

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c) La concepción burguesa del individuo que se hace a sí mismo, separado de la naturaleza y colocado como Rey de la creación. Esta es la idea central que desarrolla el sistema cartesiano. Descartes considera que la totalidad es susceptible de dividirse en partes independientes, átomos de realidad, que deben ser simples evidentes de suyo a la razón. En el caso del mundo físico concluye que tal es la extensión, pues la cualidad geométrica trasciende la diversidad fenoménica y le da unidad. Reduce toda la naturaleza a las cualidades del espacio. De allí que para conocer la esencia de las cosas es necesario estudiar la geometría de tales cosas. Pero el mundo es más rico en forma que el definido por la geometría euclídea que se concentra en los sólidos platónicos como arquetipos. A más de aquellas figuras que se podían construir con regla y compás se hallaban las denominadas curvas mecánicas a las que los griegos no prestaron el menor interés y que debían ser estudiadas por que son parte de las manifestaciones de lo existente, tal como el movimiento. Toda la complejidad de las curvas puede ser reducida a su simple evidente de suyo que es la recta. Referida cualquier curva a un par de rectas, por medio de ellas es posible representarlas matemáticamente. Y tal expresión o representación debía ser algébrica. Bajo esta necesidad construye la geometría analítica. Bajo esta metodología estudia la Física tomando como punto de partida al objeto de estudio del movimiento puro, sin tomar en cuenta las causas que lo producen que se que ya no son simples. De allí la necesidad de hacer cinemática. La dinámica viene después, como una aplicación particular de la conceptualización del movimiento. Pero es aquí donde Descartes se pierde, puesto que es incapaz en su concepción de hablar de la fuerza, tino tan sólo de una idea abstracta del ímpetu. En resumen, Descartes divide al Todo en sus partes mediante el análisis y la síntesis la obtiene en la reducción metafísica de la riqueza de lo existente a tan sólo una de sus cualidades: la extensión. Esta idea es la que da el poder teórico a la Mecánica, pero así mismo es la camisa de fuerza que no le permite explicar, ya en las postrimerías del siglo XIX, a los fenómenos atómicos. Es necesario indicar que en tanto la extensión cartesiana es la esencia del mundo físico, el espacio no podía ser vació en absoluto pues la esencia del ser no puede ser el no ser. d) Las concepciones judeo-cristianas del espacio y del tiempo.En efecto, Isaac Newton inspirado en Hechos de los Apóstoles 17:28 que dice que en Dios existimos, nos movemos y tenemos nuestro ser, considera que el espacio es un atributo divino de Dios. En tanto cual puede ser vacío de materia puesto que está lleno del Espíritu. Si el espacio es vacío, los cuerpos que en el se mueven deben hacerlo conservando su estado de movimiento, pues no interactúan con ningún medio material al cual puedan ceder su movimiento. Así

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el estado de movimiento debe ser el rectilíneo uniforme, puesto que tan sólo un agente externo puede cambiarlo. Este agente externo es la fuerza, cuya medición se lo realiza por los efectos que produce, es decir, por la rapidez con la que cambia el estado del movimiento. El principio de acción y reacción es una consecuencia lógica de los dos principios anteriores de inercia y de fuerza. El espacio, en tanto atributo divino, debe ser infinito en acto. Aquello que es infinito no tiene espacio adicional para moverse, por lo tanto debe estar en reposo absoluto. Este es el origen del espacio absoluto en la física de Newton. Dios es omnipresente y omnicognoscente. Tiene conciencia de lo que sucede en cada punto del espacio en el mismo instante. De modo que tal instante es común a todos los puntos del espacio. Así que el devenir temporal debe ser el mismo para todos lo puntos del espacio. El tiempo es así absoluto, el mismo para todo el universo. Hay un mismo patrón del devenir temporal para todo lo existente. El espacio es la permanencia, lo que no cambia. Está vinculado a al inercia. El tiempo es lo que cambia, es lo dinámico referido al cual es posible el movimiento. Las matemáticas desarrolladas hasta Descartes eran espaciales, estáticas. No contemplaban la posibilidad de un análisis dinámico que aborde la evolución temporal de las cosas. Por lo que Newton se ve forzado a desarrollar un nuevo lenguaje matemático e inventa el cálculo diferencial e integral por medio de su teoría de los fluxores sin importarle mucho el problema de su consistencia lógica. El abordar cualquier problema mecánico tenía por propósito el encontrar las ecuaciones diferenciales que lo describían en su evolución /temporal. Son ecuaciones de segundo orden, que dan soluciones completamente determinadas si se señalan dos condiciones iniciales: la posición y la velocidad en el instante considerado como punto de partida. De aquí que conociendo la ley de la fuerza y las condiciones iniciales, se podía deducir con pasmosa exactitud la situación del sistema físico en cualquier instante del futuro o del pasado. Esta cosmovisión nos lleva naturalmente al determinismo matemático.

3.-EL DETERMINISMO CIENTÍFICO Y EL DETERMINISMO FILOSÓFICO En este punto es necesario hacer una diferenciación entre el determinismo científico y el filosófico. El determinismo filosófico sostiene que no hay ningún efecto sin causa o grupo o conjunto de causas. Es una afirmación muy general que sostiene la continuidad del ser. En cambio, el determinismo científico busca la unicidad de los efectos cono resultado de sus causas. Tal concepción la encontramos formalizada en la física clásica y en el hecho de que la tomaran como modelo de la ciencia otras disciplinas intelectuales, tales como a economía o las ciencias sociales. Dentro de esta percepción ideológica cae incluso el marxismo, quien se formula como una teoría determinista de la historia. 

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La teoría de la relatividad es la última teoría científica determinista. Sí bien es cierto, deja de un lado las concepciones del espacio y el tiempo absoluto de Newton, universaliza el principio de relatividad de Galileo extendiéndola desde la mecánica hasta la óptica y el electromagnetismo. La concepción Einsteniana toma como fundamento de que si bien el espacio y el tiempo no son continentes absolutos, sí lo es el hecho de que todos los fenómenos de la naturaleza deben ser sometidos y contenidos en las mismas leyes de la naturaleza. Este es el sentido de la covarianza, que significa, que varían del mismo modo, sometidos a las mismas leyes, independientemente de cómo éstas sean descritas en marcos de referencia arbitrarios. Las cosas son como son, independientemente de como las miremos. El concepto de objetividad está íntimamente ligado al principio de la relatividad. Sin embargo, Einstein fue uno de los constructores de los conceptos cuánticos. El los miraba como una fenomenología cuya trascendencia profunda debía ser descubierta en el futuro cuando haya más elementos de juicio para construir una teoría desde la cual puedan ser explicados más no descritos. Einstein era un militante convencido del determinismo filosófico, pues era impensable que sucedan cosas sin causa alguna. Si en apariencia eso sucedía, era por que ignorábamos los mecanismos profundos a los que respondía. De allí se ve que el afirmar que sucedan cosas sin causa alguna era lo mismo que decir que las cosas no son objetivas y, más aún, desconocer a la teoría de la relatividad. Así que el determinismo filosófico sostiene el carácter objetivo del mundo.

4.- LA MECÁNICA CUÁNTICA, UN MISTERIO UTILITARIO Hay varías formas de formular la Mecánica Cuántica. Una de ellas es la Matricial de Heisemberg, la Mecánica ondulatoria de Schrödinger, La del espacio de Estados de Dirac, y la de integración de Caminos de Feynman. El formulismo matemático es un éxito, puesto que gracias a él es posible comprender la conducta de objetos físicos que van desde los quarks a los quasar. El problema surge en la interpretación física y filosófica de esta teoría. El hecho trascendental que diferencia a la Mecánica cuántica de la clásica es la operación de medida. En la mecánica clásica podíamos

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en principio medir con la precisión que queramos tanto la posición como la velocidad de una partícula puesto que en principio podemos hacer nuestra interacción perturbadora en el proceso de medida tan pequeña como sea necesario. Esto se sustenta en la hipótesis de que la existencia de las cosas es independiente de nuestra existencia. Los objetos tienen un existir liberal, independiente del resto, separable en principio de la totalidad. El origen de esta percepción ideológica está, como va se ha visto, en Descartes. La medida cuántica, en cambio sostiene que no podemos separar el observador de lo observado. En la operación de medida hay siempre un mínimo de interacción bajo el cual no podemos ir. Tal es la constante de Plan. Así que si queremos medir la posición de una partícula. No rodemos para nada saber de su cantidad de movimiento o de su velocidad, puesto que en la interacción de medida perturbamos tanto a la partícula que su cantidad de movimiento pueda totalmente indeterminada. Por otro lado, si tratamos de medir con precisión su cantidad de movimiento, no podemos saber nada sobre su posición. Decimos entonces que la posición y la velocidad o cantidad de movimiento de la partícula son magnitudes físicas incompatibles. Al determinar mediante un experimento su posición, la partícula tiene la característica de ser un punto material. Si determinamos la cantidad de movimiento, no sabemos dónde está la partícula, ésta tiene una expresión espacial, y se comporta como una onda. Esta es origen de la cualidad de onda-partícula de las partículas elementales. Dado que la interacción mínima no pueda ser menor are del orden de una constante de Plank nos índica que es imposible por principio separar el Todo en partes independientes. En un trabajo mío he demostrado que cada partícula no es sino una expresión singular del Todo1 Existe un campo de interacciones de fondo que llena el espacio, cuyo origen está en todas partes, y que es de carácter estocástico, aleatorio como las olas del mar en una tormenta. Este campo sujeta a todas las cosas a la red invisible de la totalidad. Y su desviación estándar es la constante de Plank. De modo are la constante de Plank no es un atributo de una partícula en similar sino de todo el universo, de allí su carácter universal. Esto da un fundamento científico a la aserción Hermética:  Si bien es cierto que todo está en el Todo, no lo es menos are el Todo está en todas las cosas. El que comprenda esto debidamente, ha adquirido gran conocimiento. Por ser la posición y la velocidad magnitudes físicas incompatibles, la descripción dinámica de los sistemas físicos sólo puede servirnos para calcular las probabilidades de tener tal o cual resultado en un proceso de medición. En ese sentido la teoría no es matemáticamente determinista como la Mecánica Clásica Sin embargo, calculamos exactamente tales probabilidades mediante una ecuación diferencial determinista are describe la evolución de las funciones de estado del sistema, que es la ecuación de Schrödinger. El cuadrado del módulo de esa función es la densidad de probabilidad de localizar una partícula en un elemento de volumen. El conjunto de los valores posibles que puede tomar una magnitud física se llama su espectro, el cual está acotado y puede

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ser numerable1 Así dadas una combinación de causas se puede ya no obtener tan sólo un efecto sino uno de los posibles contenidos en el espectro, y no otros1 Estos son los valores propios del operador asignado al observable físico, los cuales están unívocamente determinados por las determinaciones experimentales. Sigue pues jugando un significativo papel la concepción del determinismo filosófico y se mantiene la relación de causalidad en el contexto experimental. La Mecánica cuántica, en la interpretación de la Escuela de Copenhague, sostiene en cambio, que no hay una causa más profunda que explique este curioso comportamiento de las partículas elementales. Esta posición, es extraño, es la oficialmente aceptada por la mayoría de los tísicos en la actualidad, quIenes utilizan el aparataje matemático pragmáticamente sin preguntarse por que y como funcionan Para aclarar la divergencia entre estas dos formas de interpretar la Mecánica Cuántica, supongamos tener dos estados cuánticos no degenerados, es decir, existen dos niveles de energía a cada uno de los cuales les corresponde una y sólo una función de onda. Imaginemos que el menos energético está ocupado por un electrón y el más energético está desocupado. Sí un fotón incidente tiene una energía exactamente igual a la requerida para are el electrón salte al nivel superior, este irá a aquel. Decimos que el electrón se ha excitado y ha habido una causa para ello: el fotón incidente. El electrón excitado está en un nuevo estado estacionario. Por definición de estacionario, tal estado es estable, y el electrón deberá permanecer indefinidamente en él en el tiempo. Sin embargo el electrón dentro de un cierto intervalo temporal, compatible con el principio de incertidumbre, se dese-excita cayendo al nivel de energía más bajo. Es evidente que algo lo sacó de tal estado y lo empujó hacia abajo. El cálculo técnico del calculo de esta probabilidad de transición usa la teoría de las perturbaciones reconociendo que hay algún agente presente que causa este efecto. Y nuevamente es el campo de acción de fondo el que permite explicar tal transición. La Escuela de Copenhague dice en cambio are tal transición es espontánea, no tiene ninguna causa a pesar de que ellos hacen el mismo procedimiento de cálculo. Esta interpretación es absurda, puesto que afirma que no hay una simetría en el proceso; Hay una causa para la primera transición y ni a una para la segunda.Esta posición pragmática fue evidentemente combatida por Einstein y otros científicos connotados como Luis de Broglie, Schrödinqer, David Bolua, todos ellos pioneros en la construcción de las teorías (…)

Sin embargo, si aceptamos que no hay un mecani5rtto más profundo que explique los fenómenos cuánticos, significa que existen cosas y fenómenos que suceden sin causa alguna, lo que por lo anteriormente argumentado, niega la objetividad y la realidad de las partículas elementales. Entonces, en las palabras de John Gribhin, nada es real. Con esta idea han jugado algunos divulgadores de las escuelas místicas de oriente para popularizarlas con tina certificación “científica”, como es el caso de Fritjoff Capra autor del TAO DE LA FÍSICA, sin darse cuenta de que al defender tales posiciones se oponían a los principios herméticos, fundamentos de la espiritualidad del mundo. La Escuela de Copenhague sostiene su interpretación no causal, entre otras razones, porque existe el caos cuántico primordial. En el contexto de las concepciones estadísticas decimonónicas establecen su razón, en tanto en ese siglo se consideraba al caos como no causal. Sin embargo, los descubrimientos

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de los últimos veinte años en el campo de la dinámica no lineal, la teoría de las bifurcaciones y la teoría de los fractales, ha demostrado de are el caos es determinista. El caos no es el total desorden es por contrario un orden no entendido, un orden complejo. Es por ello que las funciones de distribución de variables aleatorias obedecen al teorema del límite central, es decir, si la población es lo suficientemente grande tienen una distribución gaussiana, la cual es una función determinista. Si es así, cómo as que del desorden puede surgir el orden? Â ¿Cómo es que del no ser puede surgir el ser? Es porque lo que nos parece como desorden, lo es como apariencia en una escala reducida de tiempo y espacio, pero en términos globales es un proceso determinista bien definido. Nuevamente se presenta con claridad luminosa la aserción Hermética de que el caos no existe, en efecto, del Kibalión citamos: “Toda causa tiene su efecto; todo efecto tiene su causa; todo ocurre de acuerdo con la Ley. Azar no es más que el nombre que se da a una Ley desconocida; hay muchos planos de la causación, pero ninguno escapa a la Ley”, Por otro lado, el quedarnos con la interpretación oficial de Copenhague, a más de llevar al pragmatismo hasta la categoría de criterio de verdad, significa el negar las posibilidades de realizar investigaciones más profundas sobre la naturaleza de cuestiones fundamentales como es el origen de la inercia, de la gravitación, sobre la naturaleza del tiempo y del espacio, estudios que son necesarios realizar para desarrollar los conocimientos que nos permitan poder viajar a las estrellas, de vuelta al hogar que nos espera. Así que personalmente, haciendo eco al Profesor Albert Einstein declaro mi militancia en el determinismo filosófico repitiendo con él:

“DIOS NO JUEGA A LOS DADOS CON EL MUNDO”

No, por lo menos, con aquellos manejados desde la comprensión del azar en el contexto del siglo XIX. 

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