Explicación Científica de los Enigmas Cuánticos

Esta es una reseña de un libro de dos profesores de física titulado “Quantum Enigma: Physics Encounters Consciousness”. Argumento que para entender la mecánica cuántica necesitas entender la diferencia entre ciencia, metafísica y filosofía.

Los seres humanos tienen el impulso de saber y comprender todo, y existen dos métodos de investigación que se encuentran uno al lado del otro como iguales: la metafísica y la ciencia. Enigma cuántico: la física se encuentra con la conciencia muestra que la falta de comprensión de la metafísica es un obstáculo para comprender la ciencia. Preguntas metafísicas surgen de nuestra trascendencia, es decir, nuestra capacidad de hacernos sujetos de nuestro propio conocimiento: ¿Qué es el conocimiento consciente de los humanos frente al conocimiento sensible de los animales? ¿Qué es un ser real? ¿Qué son los seres mentales (imágenes, conceptos, pasado, futuro, sueños)? ¿Que es la verdad? ¿Qué es la causalidad? ¿Qué es el libre albedrío? ¿Qué significa entender algo? ¿Es el universo inteligible?

Básicamente, la respuesta a todas las preguntas anteriores es que no hay respuesta. son misterios Podemos comprender qué es un ser humano porque sabemos todo lo que hacemos y todo lo que nos pasa, pero no podemos definir ni explicar qué es un ser humano. En otras palabras, los humanos son espíritus encarnados. Utilizando las categorías de la metafísica, el alma humana es espiritual. Asumir o esperar que el universo sea inteligible conduce a la existencia de una realidad trascendente que en las religiones occidentales se denomina Dios. Dios no es una imagen libre, como Papá Noel, sino un ser real, como un amigo amado que te pone de los nervios de vez en cuando.

En la ciencia, no hay misterios porque la ciencia tiene un tremendo historial de éxito. Solo hay preguntas sin respuesta. Se puede decir de la metafísica que no hay registro de éxito. Un ejemplo de sabiduría metafísica es que el conocimiento es la apertura del ser a la automanifestación del ser. En metafísica, si el universo es o no inteligible es una pregunta abierta. Pero en la ciencia, no lo es. Si Johannes Kepler pensara por un minuto que el universo no era inteligible, no habría pasado 10 años tratando de entender por qué los planetas se mueven como lo hacen. Lo que causó el Big Bang no es un misterio. Lo que es la conciencia es un misterio. Llamar a ambas preguntas misterios indica que no entiendes la diferencia entre la metafísica y la ciencia.

Un enigma cuántico surge de la pregunta de por qué el isótopo cobalto-60 se desintegra en níquel-60 con una vida media de 5,27 años. Utilizando las ondas de probabilidad de la mecánica cuántica, los físicos pueden calcular la vida media de los isótopos. Un átomo particular de cobalto-60 puede desintegrarse en 10 minutos o 10 años. Hay un 50% de probabilidad de que decaiga en 5,27 años. Esto plantea la pregunta: ¿Qué causa que un átomo particular de cobalto-60 se desintegre en el momento particular en que lo hace? Con nuestro estado actual de conocimiento, no hay esperanza de responder a esta pregunta. Esto es un enigma o rompecabezas porque entendemos mucho sobre los isótopos de la mecánica cuántica, pero esto no.

Los autores están de acuerdo con el disparate de que existe una conexión entre la racionalidad humana (conciencia y libre albedrío) y la mecánica cuántica. Creo que esta idea surge de la falta de comprensión de la diferencia entre ciencia, metafísica y filosofía. La filosofía es un método de investigación que surge por encima de otro método de investigación. Cómo deberían los científicos hacer ciencia es una cuestión filosófica. El método científico es una respuesta a esta pregunta. Las diversas interpretaciones de la mecánica cuántica son parte de la filosofía de la mecánica cuántica porque son intentos de responder preguntas sobre la mecánica cuántica.

Una forma de obtener conocimiento y comprensión es a través de analogías. Si pinchas a un león en una jaula con un palo, rugirá e intentará arañarte. Sabemos por analogía que el león está enojado porque así nos sentiríamos si nos estuviera pasando a nosotros. Hay una analogía que se usa en la mecánica cuántica para responder a la pregunta: ¿Qué son las ondas mecánicas cuánticas?

Para responder a esta pregunta filosófica, considere la descomposición del cobalto-60. Si observa un átomo de cobalto-60 durante 5,27 años, puede decaer (D) o permanecer estable (S). Las observaciones repetidas le darán una serie de S y D. Obtienes, en otras palabras, un conjunto: (S,S,D,D,D,S,..). La fracción de veces que obtiene S o D se acerca a la mitad del límite a medida que aumenta el número de elementos en el conjunto. Estoy usando la teoría de conjuntos porque necesita la teoría de conjuntos para comprender una observación análoga a la descomposición del cobalto-60: lanzar una moneda en el aire con el pulgar y el dedo índice y obtener cara (H) o cruz (T). Con los lanzamientos de monedas obtienes el mismo tipo de conjunto que obtienes al observar los átomos de cobalto-60. La probabilidad de obtener cara o cruz es 1/2 porque esa es la fracción que obtienes del conjunto y todos los subconjuntos posibles. En el caso de la moneda, hay dos eventos (lanzar y caer cara o cruz), la sutil condición de que el cálculo se realice para todos los subconjuntos para eliminar la posibilidad de que haya un demonio o una variable oculta que afecte el resultado, y el hecho que entendemos por qué sale cara (o cruz) la mitad de las veces. En el caso del cobalto-60, solo hay un evento: la descomposición del átomo. Estos son dos fenómenos diferentes. Decir “1/2 es la probabilidad de que un átomo de cobalto-60 se desintegre en 5,27 años” es una analogía o un comentario filosófico. En mi opinión, llamar ondas de probabilidad a las ondas de la mecánica cuántica es un ejemplo de filosofar.

La base para pensar que existe una conexión entre la conciencia y la mecánica cuántica es el experimento de doble rendija con partículas (fotones, electrones o átomos). Una versión de este experimento se encuentra en YouTube.com (“Experimento de doble rendija: patrón de interferencia de ondas de agua”). La doble rendija crea dos ondas de agua y un patrón de interferencia muy visible. El mismo patrón de interferencia ocurre con las partículas. Las ondas de probabilidad de la mecánica cuántica explican esto y es otro triunfo de la mecánica cuántica.

La gran diferencia entre los dos patrones de interferencia es que no necesita una pantalla para ver el patrón de interferencia del agua. No observa ningún patrón de interferencia de partículas si no hay pantalla. Pero, la pantalla está ahí porque un ser humano la puso ahí. Por lo tanto, es la acción de los humanos la que creó el patrón de interferencia. Esto es un enigma o acertijo porque plantea la pregunta: ¿Qué sucede con las partículas después de que golpean la doble rendija si no hay pantalla? En cualquier caso, este es el razonamiento, hasta donde puedo entender, detrás de la idea de que la mecánica cuántica involucra la conciencia humana pero la física clásica no.