Determinismo en la Física Cuántica
Ni la física clásica dice que todo es determinismo, ni la física cuántica dice lo contrario.
El mundo de la charlatanería cuántica tiene muchas ramas, desde la criminal hasta la "cultureta-
festiva", pero cuando uno se va agarrando a todas ellas, acaba encontrando algunos malentendidos
recurrentes. Uno de los más comunes es uno según el cual la mecánica cuántica representaría un
(¡oh, cielos!) "cambio de paradigma" respecto al mecanicismo Newtoniano de la Física Clásica, de
manera que en el paradigma cuántico todo sería incierto e impredecible (lo cual termina abriendo
una caja de Pandora que permite decir disparates sobre el amor, la conciencia, o lo que se ponga
por delante). En realidad, esto dista mucho de ser así.
Es cierto que en la física cuántica aparecen, en ocasiones, probabilidades: las propiedades de los
sistemas físicos regidos por las leyes cuánticas no siempre están definidos con toda certeza, sino
que tienen unas probabilidades de tomar distintos valores, como hemos visto, por ejemplo, aquí. Por
supuesto, esto también ocurre en ocasiones en la física clásica, pero ahí la diferencia es que eso se
debe siempre a una limitación, digamos, tecnológica: en ocasiones, es muy complejo conocer con
precisión todas las variables implicadas en un problema, y nos resignamos a una descripción
estadística (como cuando lanzamos una moneda al aire). En la física cuántica, en cambio, hay
limitaciones que no son tecnológicas, sino teóricas: por ejemplo, el principio de incertidumbre
establece que hay pares de propiedades que no se pueden conocer a la vez con toda la precisión
que uno quiera (por ejemplo, posición y velocidad de una partícula). Sin embargo, ¿que haya que
Carlos Sabín 13/07/2017
usar probabilidades representa una ruptura del determinismo? ¿Es un mundo no-determinista aquel
en el que las monedas caen siempre la mitad de las veces de cara y la otra mitad de cruz?
Sin entrar en otro tipo de consideraciones, la noción de determinismo que quiero manejar aquí es
aquella según la cual, si conocemos las condiciones iniciales de algo, podemos predecir su
evolución. Esto es lo que ocurría en la física newtoniana: conocidas las propiedades de todas las
partículas en un momento dado, las leyes de Newton me dirán qué valores toman esas propiedades
en cualquier instante de tiempo futuro. Bien, en ese aspecto, la física cuántica es tan determinista
como la clásica: conocidas las propiedades de una partícula en un instante dado, la ecuación de
Schrödinger nos dirá las propiedades en cualquier instante futuro. Esas propiedades serán en
muchos casos meras probabilidades, pero estarán igualmente determinadas por las probabildades
iniciales. Hay una ligera salvedad a esto, que es que tenemos que tener en cuenta un aspecto extra:
cuando realizamos una medida de una propiedad de un sistema cuántico, el objeto cambia de
estado y salta a una de las posibilidades que existían antes de la medida (como una moneda que,
después de haber sido lanzada una vez, ya sólo pueda sacar cara si la primera vez salió cara, y cruz
si la primera vez salió cruz). Así que la ecuación de Schrödinger rige la evolución de la partícula...
pero, cada vez que se hace una medida la partícula se "reinicia". Por supuesto, sólo puede
reiniciarse a alguna de las posibilidades previstas por la ecuación de Schrödinger según su estado
inmediatamente anterior a la medida, y a partir del reinicio, evolucionará de nuevo a partir de la
ecuación de Schrödinger.
No sé a ustedes, pero a mí esto no me suena a una ruptura radical del determinismo ni a una
entrada en el reino de la impredecibilidad (sólo hay que tener en cuenta unas cuantas posibildades
más). Si no lo pueden soportar, hay maneras más seguras de escapar al determinismo sin salir de
la física clásica: por ejemplo, el famoso "efecto mariposa", o alta sensibilidad a las condiciones
iniciales. Efectivamente, las ecuaciones que rigen algunos sistemas físicos complicados (algunos de
ellos clásicos, algunos cuánticos) incluyen términos extra en las ecuaciones de Newton o de
Schrödinger que hacen que cambios mínimos en las condiciones iniciales provoquen cambios
dramáticos en la evolución en instantes posteriores, de manera que sea prácticamente imposible
realizar predicciones fiables, pues siempre hay pequeños errores en la precisión con la que se puede
conocer la condición incial. Entramos en el terreno del caos... pero eso no tiene nada que ver con la
física cuántica.
Físico teórico. Investigador ComFuturo en el Instituto de Física Fundamental del CSIC.
Carlos Sabín
Fuente: http://www.investigacionyciencia.es/blogs/fisica-y-quimica/85/posts/determinismo-en-la-fsica-cuntica-15447
URL de origen (modified on 16/07/2017 - 21:45): https://www.sinpermiso.info/textos/determinismo-en-la-fisica-cuantica
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