Informes recientes en física han declarado que no existe una realidad objetiva. Un artículo en Ingeniería interesante resume el tema, cubriendo el trabajo de los últimos años en Science Advances (“Prueba experimental de independencia del observador local”) y la MIT Technology Review (“Un experimento cuántico sugiere que no existe la realidad objetiva”).
Este no es un mero experimento mental, sino una real experimento. Los investigadores demostraron que diferentes observadores pueden experimentar diferentes hechos al medir partículas entrelazadas, poniendo así en duda la realidad objetiva. Si la ciencia depende de hechos, preguntan, y los investigadores pueden experimentar diferentes hechos, entonces ¿cómo podemos darle sentido a la ciencia? Con el espíritu de que la verdad no contradiga la verdad, examinemos las afirmaciones como católicos a la luz de la fe. La cuestión de la realidad objetiva va más allá de la física e influye en nuestra cultura.
Las paradojas cuánticas son teoremas de la física. que contradicen el sentido común. La teoría cuántica comenzó con una paradoja al explicar que los electrones existen en un nivel de energía u otro pero no en el medio, lo cual es inconsistente con la teoría macroscópica. continuo experiencia del movimiento. Los electrones parecen tener discontinuo movimientos (cuantizados), su movimiento asociado con paquetes sin masa (cuantos) de energía llamados fotones. A nivel cuántico, el universo parece pixelado.
Otra paradoja es enredo, la idea de que las partículas subatómicas existen en pares o grupos con propiedades complementarias (giro, polarización). Estos pares van juntos sin importar qué tan separadas estén las partículas, y una acción sobre una partícula puede tener efectos instantáneos sobre la otra partícula en otras partes del universo. Albert Einstein llamó a esto "acción espeluznante a distancia".
¿Cuál es entonces la nueva paradoja? Es una expansión de una paradoja más antigua llamada La paradoja del amigo de Wigner, ideado por el premio Nobel Eugene Wigner en 1961. El trabajo de Wigner se basa en otra paradoja más, el famoso experimento mental del gato en la caja de Erwin Schrödinger de 1935. Analicemos eso.
Demostración del gato de Schrödinger va así: un gato es encerrado en una cámara de acero durante una hora, junto con una sustancia radiactiva y un contador Geiger, un martillo y un frasco de veneno. Si un átomo de la sustancia se desintegra (y hay un cincuenta por ciento de posibilidades de que así sea), entonces el martillo romperá un frasco de cianuro, lo que matará al gato. Entonces, durante una hora, todo lo que podemos expresar sobre el gato es que está en una “superposición” usando una “función de onda” (un estado en el que la vida y la muerte están difuminadas en partes iguales) y, por lo tanto, se piensa que ambos están vivos. y muerto. Abrir la caja y observar al gato "colapsa la función de onda". Nunca se hizo daño a ningún gato; Lo importante para Schrödinger, hipotéticamente, era mostrar que la indeterminación en el nivel atómico puede transferirse al nivel macroscópico.
El experimento mental del amigo de Wigner reemplaza al gato de la caja con un grupo de amigos. Un amigo está en el laboratorio midiendo el estado de una partícula cuántica; él está en la caja, por así decirlo. El otro amigo es un observador del amigo en el laboratorio. El teorema actual incluye dos pares de amigos y dos laboratorios, con un amigo en cada laboratorio y el otro afuera, observando. Las partículas entrelazadas se envían desde una única fuente a cada laboratorio. Los amigos externos sólo pueden preguntar a los amigos internos sobre los resultados de sus mediciones. Así que ahora tenemos científicos conscientes en cuatro lugares, dos en laboratorios y dos afuera, y un par de partículas entrelazadas dirigidas a cada uno. Esto lleva a una situación en la que los científicos en el laboratorio pueden medir un estado cuántico, mientras que los observadores externos solo conocerán un estado mixto y borroso. Además, los cuatro amigos pueden experimentar realidades diferentes, ya que el estado observado de las partículas entrelazadas es probabilístico.
El equipo de investigación demostró esta paradoja utilizando fotones entrelazados generados por láser, partículas que deberían tener estados correspondientes incluso después de la separación en los dos laboratorios. Los midieron simultáneamente con dos juegos de ópticas (como en los laboratorios). La óptica detectó diferentes "hechos", tal como lo predijo el experimento mental. Ésta es la base del renovado debate sobre si la mecánica cuántica demuestra que no existe una realidad objetiva.
Los católicos deberían preocuparse por esto porque un rechazo cultural de realidad objetiva significa que el relativismo se afianza. Imagínese a alguien leyendo el comentario de ciencia popular e invocando esta nueva paradoja cuántica para argumentar que, de todos modos, nada realmente importa en la vida. Con un mentalidad relativista, cualquiera puede definir su propia realidad y, por tanto, su moral, percepción que está en el centro de tantas confusiones sociales. Los niños creen que pueden decidir si son sexo, cualquier “género” o incluso especie que quieran. El matrimonio puede significar cualquier cosa. La ley natural se convierte en "haz lo que quieras". La cultura estadounidense ya está fuertemente influenciada por el relativismo y el ateísmo está en aumento.
El artículo en Ingeniería interesante, por ejemplo, concluye: “Así que la próxima vez que tus amigos piensen que algo es cierto o no, considera interponer un argumento de la física cuántica: ambos están equivocados, y tú también, porque incluso el simple hecho de El desacuerdo en sí es sólo otra ilusión”.
La MIT Technology Review utiliza un lenguaje más sofisticado pero dice esencialmente lo mismo (aunque el autor señala que los científicos buscarán lagunas con más pruebas). El autor sostiene que estos resultados ponen en duda la localidad y la libertad de elección. Por localidad Esto significa que diferentes puntos de vista aún describen un evento real, como cuando un tasador de seguros entrevista a diferentes testigos de un accidente automovilístico. Por libertad de elección Esto significa que suponemos que alguien que hace una prueba tiene la libertad de decidir cómo diseñarla, pero el nuevo teorema ampliado del amigo de Wigner sugiere que no es así. Si la visión del observador externo depende del resultado de la prueba del interno, entonces el observador externo no es libre.
Los propios investigadores, sin embargo, utilizaron una redacción más provisional en su resumen: "Si uno se aferra a los supuestos de localidad y libre elección, este resultado implica que la teoría cuántica debe interpretarse de una manera dependiente del observador". Aquí describen un ajuste sólo en cómo se interpreta la teoría cuántica, no en la existencia de una realidad objetiva en general.
Creo que en realidad tenemos ejemplos macroscópicos de estas paradojas. Consideremos una pareja embarazada que no quiere saber el sexo de su hijo. Durante el embarazo, todo el mundo debe asumir un estado de probabilidad mixto y difuso. El bebé podría ser niño o niña. Al nacer, la llamada función de onda colapsa, pero nadie asume hasta entonces que el niño realmente existe en ambos estados hasta el nacimiento.
Lo mismo le ocurrió a Schrödinger. Con la paradoja del gato en la caja, en última instancia quería mostrar que el estado mixto es absurdo como una realidad. Consideró que el experimento mental era una necesidad para expresar tal estado en las ecuaciones si no se podía hacer ninguna observación. Potencial es la mejor palabra: hasta que se pueda hacer una medición, el estado desconocido podría potentially Habrá dos posibilidades. Una vez que sabemos qué es, ajustamos nuestra respuesta. Modificamos las ecuaciones, limpiamos la caja del gato o compramos rosa en lugar de azul.
P. Stanley L. Jaki, el sacerdote físico cuyo trabajo promuevo, dijo que las interpretaciones de la física cuántica adolecen de confusión entre las ontológico y operativos.. Se debe entender que la indeterminación en la teoría cuántica significa que los humanos tenemos límites en nuestra capacidad de medir más allá de un cierto ámbito (operacional), no que las partículas fundamentales de la naturaleza sean absolutamente aleatorias (ontológicas). Somos humanos. Los mejores científicos entre nosotros están limitados en lo que pueden saber. Piénselo: nuestra incapacidad para saber algo no puede ser la explicación. (Ver mi libro Partículas de fe, cap. 6.)
No necesitamos rechazar la realidad objetiva debido a este experimento. Si alguien te robara el teléfono, ¿fingirías que no sucedió realmente? Si tu mascota muriera, ¿dirías que no? Si no entendemos todo acerca de la física cuántica, ¿deberíamos negar nuestra propia capacidad para diseñar experimentos y conceptualizar teorías? Por supuesto que no.
Como católicos, reconocemos un ámbito espiritual así como un reino físico, y que Dios creó todo y mantiene todo en existencia. Aceptamos el misterio como una realidad y reconocemos que no alcanzamos la omnisciencia. Esta sana visión de la ciencia nos permite cuestionar y buscar siempre, porque tenemos la certeza de que la verdad no contradice la verdad. Después de todo, si lo contrario es cierto, entonces todos los científicos ateos se quedarán sin trabajo (porque, ¿qué sentido tiene?) ¡y los únicos científicos que quedarán serán teístas!