Según un nuevo teorema, el estado cuántico no puede interpretarse estadísticamente y que dicho estado es una propiedad física del sistema.
función de onda
En Física, como en cualquier otra rama de la ciencia, a veces no se investiga en lo que se debe investigar, sino sobre lo que mas rentabilidad reporta al investigador.
Ese beneficio suele ser en forma de publicaciones, currículum y dinero para proyectos proporcionado por unas instituciones que financian los temas de moda o los temas que los políticos consideran “rentables”, “aplicados” o “de excelencia” (realmente nadie sabe lo que significa esta palabra).
El resultado es que la investigación básica de la que se alimenta toda ciencia aplicada, todo desarrollo o toda innovación queda relegada
y la “Ciencia” no avanza realmente.
Si un titulado decide ignorar esas limitaciones se encontrará sin un director de tesis, sin beca y sin una plaza de ayudantía.
Si consigue defender una tesis (sea del tipo que sea) y luego decide estudiar sobre un tema básico se encontrará con problemas similares
y sin financiación para su “proyecto”.
Además, se tendrá que enfrentar a ciertas “mafias académicas” que compiten por los mismos recursos. Un ejemplo claro lo tenemos en las cuerdas, que han conseguido hacerse con el “nicho ecológico” de la Física Teórica en muchos “hábitats académicos”.
No hace falta mencionar lo malo que puede
ser un sistema de “verdad revelada”.
Si esto sucede en el “primer mundo” científico, no hace falta decir que el segundo es peor (en el tercero no se presenta tal problema).
Por estas razones, a veces, hay investigadores que esperan a tener una plaza asentada o un nombre para acometer un proyecto arriesgado y valiente si es que el instinto de conservación del prestigio, su agilidad mental
y su valentía mental se lo permiten.
Otras veces hay unas pocas instituciones que se dedican precisamente a este tipo de temas y a reclutar científicos a lo largo de todo el mundo.
Una de ellas es el Perimeter Institute, que está financiado por Blackberry
y por el gobierno canadiense.
Todo esto sería un buen tema de estudio para los sociólogos si alguna vez alguno se atreve a estudiar algo así y viene a cuento por la noticia sobre los fundamentos de la Mecánica Cuántica que vamos ver.
Los fundamentos de la Mecánica Cuántica son algo sobre lo que muy poca gente trabaja y sólo cuando se ha postulado la existencia de posibles computadores cuánticos ha sido cuando ese campo ha captado cierta atención. Pero una cosa es el diseño de esos computadores y conseguir métodos de corrección de errores, de cifrado o de cómo mantener la coherencia y otra conocer bien las raíces sobre
las que se asienta la Mecánica Cuántica.
Podemos ahorrar esta cuestión a la mente del lector.
La verdad es que no se conocen bien los fundamentos sobre los que está construida la Mecánica Cuántica.
Esto fue objeto de fuertes debates en su tiempo y terminó por relegarse debido a que se prefirió un punto de vista práctico según el cual se usa la Mecánica Cuántica para calcular y predecir fenómenos físicos, aunque nadie entienda realmente la propia Mecánica Cuántica.
Podemos calcular el momento magnético del electrón con un montón de cifras decimales, pero no sabemos interpretar bien el colapso de la función de onda, la acción a distancia o no estamos seguros qué significa
la propia función de ondas.
Una de las interpretaciones más habituales de la Mecánica Cuántica
es la que considera la función de ondas como una herramienta probabilística para hacer los cálculos.
Según la MC no habría partículas (puntitos definidos en el espacio y el tiempo), sino funciones de onda a partir de las cuales se puede calcular la probabilidad de encontrar esa partícula.
Digamos que la función de onda refleja lo que podemos saber sobre el mundo en lugar de ser una realidad última.
Los físicos hemos desanimado desde hace décadas la investigación sobre el significado de la función de ondas.
A Albert Einstein no le gustaba la MC porque decía que no era una teoría acabada, que había una realidad última y desconocida (las famosas variables ocultas) aún por descubrir y que gracias a ella, cuando se descubriera, desaparecerían todas esas incertidumbres y probabilidades.
Einstein consideraba que la mejor interpretación para la MC era la probabilística y que esta disciplina era similar a la Física Estadística Clásica. Las probabilidades en este caso serían una medida de nuestra ignorancia sobre los sistemas, no algo inherente a los mismos.
Había aspectos de la MC que a Einstein le desagradaban especialmente, como la famosa y “spooky” acción a distancia, por la que dos partículas entrelazadas que siguen trayectorias opuestas se “ponen de acuerdo”
en el colapso de sus funciones de ondas de manera instantánea por muy lejos que estén una de otra.
Los experimentos realizados desde hace años han ido mostrando la realidad de esta “acción a distancia” y el poco o nulo margen
que le quedan a las supuestas variables ocultas.
Ahora un grupo formado por los físicos Matthew F. Pusey, Jonathan Barrett y Terry Rudolph han publicado un teorema (ya disponible en ArXiv) según el cual el estado cuántico no puede interpretarse estadísticamente.
Según ellos un estado cuántico puro es una propiedad física del sistema.
En el artículo se mantiene que si la función de ondas fuera una herramienta estadística pura entonces incluso los estados cuánticos no conectados
a lo largo del espacio y el tiempo se podrían comunicar entre sí.
Como esto es casi imposible que se dé, entonces los investigadores concluyen que la función de ondas debe ser, después de todo, algo físico.
Según este resultado los sistemas cuánticos individuales deben conocer exactamente qué estados han sido preparados (la palabra “preparación”
es una palabra técnica usada en MC) o los resultados de las medidas experimentales sobre ellos darán lugar a resultados que entrarán en conflicto con la propia MC.
Antony Valentini, de Clemson University in South Carolina, especialista en el tema y no implicado en el estudio, dice que “la palabra seísmo es probablemente la que se puede aplicar a este artículo”.
Según él, este resultado es el más importante teorema general relacionado con los fundamentos de la MC desde el teorema de Bell en 1964.
David Wallace, filósofo de la Física en la Universidad de Oxford dice que el teorema es el resultado más importante sobre los fundamentos de la MC que haya visto en los últimos 15 años de carrera profesional.
“Esto aparta la oscuridad y muestra que no puedes tener una interpretación del estados cuánticos que sea probabilística”.
Robert Spekkens, del Perimeter Institute y que ha favorecido la interpretación probabilística, dice que el nuevo resultado es “fantástico”, aunque no esté de acuerdo con la conclusión a la que llegan los autores al final del artículo. Spekkens espera que el teorema tenga amplias consecuencias para la Física, como lo tuvo el teorema de Bell y otros teoremas fundamentales.
Según él, el teorema es muy importante y bello en su simplicidad.
Naturalmente no todo el mundo va estar de acuerdo con estas opiniones y todavía queda que se envíe el artículo a una revista
de prestigio con revisores.
Veremos que pasa al final.
Nature
