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Mundos paralelos: El regreso

Por: Andrés Gomberoff S.*

Hace más de 50 años que Hugh Everett planteó una de las ideas más extrañas de la ciencia contemporánea. Su interpretación de la mecánica cuántica tuvo más impacto en la ciencia ficción que en la física, pero hoy cobra vigencia. Su hijo, el vocalista de Eels, también ha hecho su parte.

  • Fecha: 18 02 2011
  • Sección: Ciencia
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Fotografía: Vicente Martí

"Life is hard, and so am I / You'd better give me something so I don't die / novocaine for the soul / Before I sputter out", cantaba Mark  Everett, líder de la banda norteamericana  Eels en 1996.  En un ya clásico videoclip, los músicos flotaban por los aires de un desolado callejón neoyorquino. Ciertamente a "E", como se conoce al compositor, la vida le había golpeado fuerte. A los 18 años, encontró a su padre muerto de un infarto sobre la cama. Tratando de resucitarlo, golpeando un cuerpo tieso mientras recibía instrucciones de la operadora del 911, se enfrentó con un hombre con el que "difícilmente tenía una relación", como recordaría mucho más tarde, cuando fue "al encuentro" de su padre en un documental llamado "Parallel worlds, parallel lives".

El hombre, Hugh Everett III, que entonces tenía sólo 51 años, había pedido a su familia que lo cremara y arrojara sus cenizas a la basura.  Su esposa, Nancy, necesitó dos años para acumular la fuerza necesaria para hacerlo. Había sido ella misma quien, décadas antes, mecanografió el artículo científico que lo inmortalizó: "Mecánica ondulatoria sin probabilidades". Allí, Everett postuló una nueva interpretación de la mecánica cuántica, hoy conocida como la "interpretación de muchos mundos". En ésta, que  ha gozado de más interés entre los cultores de la ciencia ficción que entre los científicos, la realidad se bifurca y todas las historias que pueden ocurrir, ocurren en universos paralelos.

En 1996, mientras su madre luchaba contra el cáncer, Mark Everett soportó el suicidio de su hermana Elizabeth, quien dejó una nota en la que decía que se iba a un mundo paralelo con su padre.  Una mañana, cepillándose los dientes, Mark pudo divisarlo, mirándolo desde el espejo. "E" comenzó entonces a hacer las paces. Se inventó su propia "Novocaína para el alma"  y, poéticamente, comenzó a vivir en un universo paralelo al de Hugh Everett.

La ciencia, en tanto, le daría  su propia revancha.

La mecánica Cuántica

El comienzo de esta historia se remonta al nacimiento de la mecánica cuántica, en la tercera década del siglo pasado. Allí los padres fundadores (Schroedinger, Heisenberg, Bohr, Born) tuvieron que enfrentarse a un mundo subatómico que mostraba un comportamiento que rompía con todas las nociones de la física conocida hasta entonces, además de rebelarse a todo sentido común.

Veámoslo con un ejemplo. Supongamos que quiero viajar a Mendoza. Miro hacia el este y 6 kilómetros de cordillera se interponen a mis deseos. Pero de acuerdo a las leyes de la física clásica, no todo está perdido. Puedo usar diversos mecanismos para sortear la cordillera. Todos, sin embargo, requerirán de un considerable gasto energético (sea gasolina, alimento para su caballo o para usted, o pólvora del cañón con que se lance). Sin esa energía, de acuerdo a las leyes de Newton, haga lo que haga, jamás llegaría a Mendoza.  Esto, que parece obvio a escalas humanas,  no lo es en absoluto en el universo microscópico.  Si reducimos los 400 kilómetros que separan a Santiago de Mendoza en unos mil billones de veces, las dos ciudades quedarían a una distancia equivalente a la de la longitud de un par de átomos. Podemos imaginar ahora un electrón, por ejemplo, que intenta sortear una barrera análoga a la cordillera, para pasar de un átomo a otro. Ésta, en efecto, es una situación bastante común para estos pequeños habitantes de la naturaleza. Lo fantástico es que los electrones sí pueden sortear la barrera, incluso sin  la energía suficiente.  Si dejamos al electrón a un lado, en poco tiempo lo encontraremos al otro lado.

¿Por qué el electrón sí y nosotros no? Bueno. Nosotros también. De hecho se puede calcular la probabilidad de que estando  sentado en un banco, mirando la cordillera en el cerro Santa Lucía, las leyes de la mecánica cuántica me hagan desaparecer y me transporten a través de la cordillera directamente al Parque General San Martín en Mendoza. El problema es que para las cosas grandes, como nosotros, estas probabilidades son ínfimas.  Tanto, que deberíamos esperar muchas veces la edad del universo, sentados en ese banco del cerro, antes de que ocurra. A veces ser pequeño tiene sus ventajas.

La incomodidad de Everett

La mecánica cuántica no nos permite hablar de trayectorias. En esta teoría lo que se describe es la probabilidad de que una partícula esté en un lugar o en otro. Si observamos un electrón en cierto lugar, luego de un tiempo no podemos saber dónde está. En cierto modo está en todas partes. Está, digamos, en Santiago y en Mendoza. Sólo al momento de observarlo podremos nuevamente decir que el electrón existe en un lugar con toda certeza. La mecánica cuántica sólo nos permite calcular la probabilidad de encontrarlo en cada lugar si lo observamos. Pero no nos permite describir una historia, un camino que haya seguido el electrón entre dos observaciones.

El observador juega, por lo tanto, un papel protagónico en la teoría. En el momento que observa, las reglas del juego parecen cambiar. Esto es lo que se conoce con el nombre de "colapso de la función de onda". "Dios no juega a los dados" es la  frase con la que Albert Einstein mostraba su propia incomodidad ante el indeterminismo del que la mecánica cuántica parece dotar al mundo natural.

Para la mayoría de los físicos, es simplemente una incomodidad con la que tenemos que vivir. Después de todo, la mecánica cuántica es capaz de predecir una enorme cantidad de fenómenos. Es el pilar de desarrollos tecnológicos tan importantes como el láser, el transistor o las memorias y chips de nuestros computadores. El comportamiento aparentemente mágico de estos dispositivos es producto del  universo de las interacciones cuánticas entre átomos, fotones y electrones. La incomodidad es un precio bajo a pagar dado el éxito conseguido. Pero no para Hugh Everett, quien se atrevió con una nueva, radical y audaz interpretación.

Los universos paralelos

 Everett se negaba a aceptar una separación drástica entre el observador y lo observado. Se negaba a que el proceso de observación jugara un rol preponderante dentro de la teoría. Después de todo, tanto el aparato con que se mide como el electrón que medimos son parte del mismo universo físico. La teoría de Everett dice esencialmente que debemos considerarlos a ambos como parte de un sistema más grande. El observador y el electrón se deben considerar en el mismo pie.

La observación es una interacción de estos dos objetos. No hay ya una probabilidad para el electrón de ser observado en Santiago o en Mendoza.  La teoría acoge las dos posibilidades por igual. El universo, en la interacción entre el observador y el electrón, se divide en dos historias independientes. Ambas posibles.  En una tenemos a un científico observando un electrón en Santiago, en otra está el mismo científico observando al electrón al otro lado de la cordillera. La teoría no requiere un observador privilegiado ni un "colapso de la función de onda".

La visión de Everett no fue aceptada en su momento, dado que más parecía una divagación metafísica, y desde la perspectiva de las predicciones, no difería en nada de la versión oficial de la mecánica cuántica.  Everett se desilusionó de la ciencia, renunció y se fue a instalar al Pentágono a trabajar en cuestiones de Defensa. Luego se dedicó a la creación de empresas tecnológicas.

Hoy día, sin embargo, las cosas han cambiado.

Una de las preguntas claves de la física contemporánea es la del origen y futuro del universo. Y cuando miramos el universo completo como un sistema físico, claramente no hay nada parecido a un "observador". Todo está dentro de un único sistema. Es así como versiones modernas de la teoría de Everett han poblado la literatura científica de los últimos 30 años.

La ciencia está hecha por hombres y, por lo mismo, las teorías están cargadas de emociones. Everett, como muchos otros,  no podía tolerar el indeterminismo de la mecánica cuántica en su formulación original. Claro, una teoría científica que predice incertidumbre es difícil de tolerar. A cambio, diseñó una teoría en que todo ocurría. Todas las posibles historias ocurren paralelamente.

En su último disco, "Tomorrow Morning", su hijo Mark canta: "I said, time has healed me / Can you feel me looking up? / looking up". Él parece haberlo entendido, al fin, a su manera: todas nuestras tragedias, en algún universo paralelo, son alegrías.

*Vicerrector de Investigación y Doctorado de la UNAB.

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N° 2080, 18 de febrero de 2011

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