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por David
Pratt del sitio Web ScientificExploration
traducción de
Adela Kaufmann
Abstracto
La teoría quántica está abierta a diferentes interpretaciones, y este documento revisa algunos de los puntos de controversia.
La interpretación estándar de la física quántica asume que el mundo cuántico se caracteriza por indeterminismo absoluto, y que los sistemas cuánticos existen objetivamente sólo cuando están siendo medidos u observados.
La interpretación ontológica de David Bohm es que la teoría quántica rechaza estos dos supuestos. La teoría de Bohm que los eventos cuánticos son en parte determinados por fuerzas más sutiles operando a niveles más profundos de la realidad enlaza con la teoría de John Eccles de,
Los fenómenos paranormales indican que nuestras mentes pueden comunicarse con otras mentes y afectar sistemas físicos distantes por medios no ordinarios.
Ya sea que estos fenómenos puedan ser explicados adecuadamente en términos de no-localidad y el vacío cuántico o involucran fuerzas supra-físicas y estados de la materia, hasta entonces desconocidos para la ciencia, sigue siendo una cuestión abierta, y una que merece mayor estudio experimental.
Introducción
Pero mientras la descripción matemática del mundo cuántico permite que las probabilidades de resultados experimentales sean calculadas con un alto grado de precisión, no hay consenso sobre lo que significa en términos conceptuales.
Algunos de los
temas en cuestión son explorados a continuación.
Incertidumbre Quántica
Esto es debido a que en cualquier medición, una partícula debe interactuar con al menos un fotón, o quántum de energía, que actúa como una partícula y como una ola, y la permea de manera impredecible e incontrolable.
Una medición precisa de la posición de un electrón en órbita por medio de un microscopio, por ejemplo, requiere el uso de luz de corta longitud de onda, con el resultado de que un impulso grande pero impredecible es transferido al electrón.
Una medición precisa del impulso del electrón, por otra parte, requiere quantos de luz de muy bajo impulso (y por lo tanto longitud de onda larga), lo que conduce a un gran ángulo de difracción en la lente y una mala definición de la posición.
Según la interpretación convencional de la física quántica, sin embargo, no sólo es imposible medir simultáneamente la posición de una partícula y su impulso con la misma precisión, una partícula no posee propiedades bien definidas cuando no está interactuando con un instrumento de medición.
Por otra parte, el principio de incertidumbre implica que una partícula no puede estar nunca en reposo, sino que está sujeta a constantes fluctuaciones, incluso cuando no se está llevando a cabo una medición, y estas fluctuaciones se supone que no tienen causas en absoluto. En otras palabras, se cree que el mundo cuántico está caracterizado por absoluto indeterminismo, intrínseca ambigüedad, e irreductible desorden.
Como lo expresó el recordado físico David Bohm (1984, p 87):
Bohm (Ibid., p 95) consideró que el abandono de la causalidad ha sido demasiado apresurado:
Sin embargo, la
mayoría de los físicos se contentan con aceptar la hipótesis del azar
absoluto. Volveremos sobre este tema más adelante en relación
con el libre albedrío.
El colapso de la función de onda
La función de onda puede ser utilizada para calcular la probabilidad de encontrar una partícula en cualquier punto particular en el espacio.
Cuando se hace una medición, la partícula es, por supuesto, encontrada sólo en un solo lugar, pero si se supone que la función de onda proporciona una descripción completa y literal del estado de un sistema cuántico - como lo es en la interpretación convencional - significaría que entre las mediciones, la partícula se disuelve en una "superposición de ondas de probabilidad" y está potencialmente presente en muchos lugares diferentes a la vez.
Entonces, cuando se realiza la siguiente medición, este paquete de ondas está supuesto a “colapsar” instantáneamente, de alguna misteriosa manera, al azar, nuevamente en una partícula localizada.
Este repentino y discontinuo "colapso" viola la Ecuación de Schrödinger, y no es explicada con más detalle en la interpretación convencional.
Dado que el dispositivo de medición que se supone que va a colapsar la función de onda de una partícula está compuesto a su vez de partículas subatómicas, parece que su propia función de onda tendría que ser colapsada por otro dispositivo de medición (que podría ser el ojo y el cerebro de un observador humano), que a su vez necesita ser colapsado por otro dispositivo de medición, y así sucesivamente, conduciendo a una regresión infinita.
De hecho, la interpretación estándar de la teoría quántica implica que todos los objetos macroscópicos que vemos a nuestro alrededor existen en un estado ambiguo objetivo sólo cuando son medidos u observados.
Schrödinger ideó un famoso experimento mental para exponer las absurdas implicaciones de esta interpretación.
Un gato es colocado en una caja que contiene una sustancia radiactiva, por lo que hay una posibilidad del cincuenta por ciento de que el átomo se descomponga en una hora. Si un átomo se descompone, provoca la liberación de un gas venenoso que mata al gato. Después de una hora, el gato está supuestamente muerto y vivo (y todo lo intermedio) hasta que alguien abre la caja y al instante se colapsa la función de onda en un gato vivo o en un gato muerto.
Un enfoque más extravagante es la hipótesis de los muchos mundos, que afirma que el universo se divide cada vez que se lleva a cabo una medición (o medición como interacción), de modo que todas las posibilidades representadas por la función de onda (por ejemplo, un gato muerto y un gato vivo) existen objetivamente, pero en diferentes universos.
Nuestra propia conciencia, también, se supone que debe estar constantemente dividiéndose en diferentes yo’s que habitan estos mundos proliferantes que no se comunican.
Otros teóricos especulan que es la conciencia la que colapsa la función de onda, y por lo tanto, crea la realidad. En este punto de vista, una partícula subatómica no asume propiedades definidas cuando interactúa con un dispositivo de medición, sino sólo cuando la lectura del dispositivo de medición es registrada en la mente de un observador (que puede, por supuesto, ser mucho después de que la medida ha tenido lugar).
De acuerdo con la versión más extrema, antropocéntrica, de esta teoría, sólo los seres auto-conscientes como nosotros podemos colapsar las funciones de onda.
Esto significa que todo el universo tiene que haber existido originalmente como “potentia” en algún reino trascendental de probabilidades quánticas, hasta que evolucionaron seres auto-conscientes y se colapsaron a sí mismos y al resto de su rama de la realidad en el mundo material, y que los objetos permanecen en un estado de realidad sólo en la medida en que están siendo observados por los seres humanos (Goswami, 1993).
Otras teóricos, sin embargo, creen que las entidades no auto-conscientes, incluyendo gatos y, posiblemente, incluso electrones, pueden ser capaces de colapsar sus propias funciones de onda (Herbert, 1993).
Dado que la idea
misma de paquetes de ondas extendiéndose hacia fuera y colapsando no
está basado en pruebas experimentales duras, sino sólo en una
interpretación particular de la ecuación de onda, vale la pena echar
un vistazo a una de las principales interpretaciones alternativas,
la de David Bohm y sus asociados, que proporcionan una
explicación inteligible de lo que puede estar ocurriendo a nivel
cuántico.
El orden implicado
En su lugar, se asume la existencia real de partículas y campos: las partículas tienen una compleja estructura interna y siempre van acompañadas de un campo de onda quántica; actúan en función, no sólo de fuerzas electromagnéticas clásicas, sino también de una fuerza más sutil, el potencial cuántico, determinado por su campo cuántico, que obedece a la ecuación de Schrödinger. (Bohm y Hiley, 1993; Bohm y Peat, 1989; Hiley y Peat, 1991)
Corresponde a lo que Bohm llama el orden implicado, que puede ser considerado como un vasto océano de energía en el que el mundo físico, o explicación, es sólo una onda.
Bohm señala que la existencia de un grupo de energía de este tipo es reconocido, pero la teoría quántica estándar le presta poca consideración, lo que postula un campo cuántico universal - el vacío cuántico o campo de punto cero - subyaciendo al mundo material. Muy poco se sabe sobre el vacío cuántico en la actualidad, pero su densidad de energía se estima en un astronómico 10108 J/cm³ (Forward, 1996, pp 328-37).
Las formas aparentemente separadas que vemos a nuestro alrededor, por lo tanto, son sólo patrones relativamente estables e independientes, generados y sostenidos por un incesante movimiento subyacente de envolvimiento y desenvolvimiento, con partículas en constante disolución en el orden implicado y luego recristalizándose.
Este proceso
tiene lugar incesantemente, y con una increíble rapidez, y no
depende de una medición siendo hecha.
Para Bohm, las probabilidades calculadas a partir de la función de onda indican las posibilidades de que una partícula esté en diferentes posiciones, independientemente de si se hace una medición o no, mientras la interpretación convencional indica las posibilidades de que una partícula entre en existencia en diferentes posiciones al realizarse la medición.
El universo está en constante definición de sí mismo a través de sus incesantes interacciones - de las cuales la medición es sólo un caso particular - y las situaciones absurdas como los gatos muertos y vivos por lo tanto, no pueden surgir.
Él sugiere que puede haber una serie infinita de órdenes implicados, cada uno teniendo tanto un aspecto material como un aspecto conciencia:
El concepto de dominio implicado podría ser visto como una forma extendida del materialismo, pero, dice él,
La mente y el libre albedrío
La posición de que algunos eventos "simplemente ocurren" por ninguna razón en absoluto es imposible de probar, debido a que nuestra incapacidad para identificar una causa no significa necesariamente que no hay una causa.
La noción del azar absoluto implica que los sistemas cuánticos pueden actuar absolutamente espontáneamente, totalmente aislados de, y sin la influencia de, cualquier otra cosa en el universo.
El punto de vista opuesto es que todos los sistemas están participando de forma continua en una intrincada red de interacciones causales e interconexiones en muchos niveles diferentes. Los sistemas cuánticos individuales ciertamente se comportan de forma impredecible, pero si no estuvieran sujetos a los factores causales, sería difícil de entender por qué su comportamiento colectivo muestra regularidades estadísticas.
La postura de que todo tiene una causa, o más bien muchas causas, no implica necesariamente que todos los eventos, incluyendo nuestros propios actos y decisiones, están predeterminados rígidamente por procesos puramente físicos - un punto de vista a veces llamado “determinismo” (Thornton, 1989). El indeterminismo en el nivel cuántico proporciona una oportunidad para la creatividad y el libre albedrío.
Pero si este indeterminismo se interpreta en el sentido de azar absoluto, eso significaría que nuestras decisiones y acciones sólo "surgen espontáneamente" de una forma totalmente aleatoria y arbitraria, en cuyo caso difícilmente podría decirse que son nuestras elecciones y la expresión de nuestro propio libre albedrío.
Alternativamente, el indeterminismo cuántico podría ser interpretado como la causalidad de los niveles más sutiles, no físicos, por lo que nuestros actos de voluntad son causados - pero por nuestras propias mentes autoconscientes.
Desde este punto de vista - a veces llamado "determinismo blando" - el libre albedrío implica la autodeterminación activa ya consciente de sí misma.
Según el materialismo científico ortodoxo, los estados mentales son idénticos a los estados del cerebro, nuestros pensamientos y sentimientos, y nuestro sentido del yo, que son generados por la actividad electroquímica en el cerebro.
Esto significa que, o bien una parte del cerebro activa otra parte, que a su vez activa otra parte, etc., o que una región particular del cerebro se activa espontáneamente, sin ninguna causa, y es difícil ver cómo una u otra alternativa. Esto proporcionaría una base para un yo consciente y libre voluntad.
Francis Crick (1994), por ejemplo, que cree que la conciencia es básicamente un paquete de neuronas, dice que la sede principal de la libre voluntad está probablemente en o cerca de una parte de la corteza cerebral conocida como el anterior surco cingulado, pero implica que nuestra sensación de ser libres es en gran parte, si es que no totalmente, una ilusión.
Aquellos que reducen la conciencia a un subproducto del cerebro están en desacuerdo sobre la relevancia de los aspectos de mecánica quántica de las redes neuronales, por ejemplo,
...tienden a ignorar la física quántica, mientras que Stuart Hameroff (1994) cree que la conciencia surge de la coherencia quántica en los microtúbulos dentro de las neuronas del cerebro.
Algunos investigadores ven una conexión entre la conciencia y el vacío cuántico: por ejemplo,
Argumenta que la mente no es sólo no física, sino absolutamente no material y no sustancial .
Sin embargo, si no estuviera asociada con cualquier forma de energía-sustancia alguna, que sería una abstracción pura y por lo tanto no pudiera ejercer ninguna influencia en el mundo físico.
Esta objeción también se aplica a los anti-reduccionistas que rehúyen la palabra “dualista” y describen la materia y la conciencia como aspectos complementarios o diádicos de la realidad, y sin embargo, niegan cualquier naturaleza consciente o energética o sustancial de la conciencia, dando a entender con ello que es fundamentalmente diferente de la materia y, de hecho, una mera abstracción .
Una posición alternativa es la que hizo eco en muchas tradiciones místicas y espirituales: que la materia física es sólo una "octava" en un espectro infinito de la materia-energía, o conciencia -sustancia, y que al igual que el mundo físico está en gran medida organizado y coordinado por los mundos interiores (astral, mental y espiritual), el cuerpo físico está en gran medida energizado y controlado por cuerpos sutiles - o campos de energía, incluyendo un modelo de cuerpo astral y una mente o alma (ver Purucker , 1973).
De acuerdo con este punto de vista, la naturaleza en general, y todas las entidades que la componen, son formadas y organizadas principalmente de adentro hacia afuera, desde los niveles más profundos de su constitución.
Esta guía interior a veces es automática y pasiva, dando lugar a nuestras funciones corporales automáticas y al comportamiento habitual e instintivo, y para las operaciones regulares, similares a las leyes de la naturaleza en general, y a veces es activo y auto-consciente, como en nuestros actos de intención y volición.
Un sistema físico sometido a tales influencias más sutiles no es tanto actuado en consecuencia desde el exterior como guiado desde el interior.
Además de influir en nuestros propios cerebros y cuerpos, nuestras
mentes también parecen ser capaces de afectar a otras mentes y
cuerpos y otros objetos físicos a distancia, como se ve en los
fenómenos paranormales.
EPR y ESP
Estos experimentos demostraron que si dos sistemas cuánticos interactúan y luego se separan, su comportamiento se correlaciona de una manera que no se puede explicar en términos de señales viajando entre ellas a o más lento que la velocidad de la luz.
Este fenómeno es conocido como no-localidad, y da pie a dos interpretaciones principales:
Si las correlaciones no locales son literalmente instantáneas, serían efectivamente no causales; si dos eventos se producen absolutamente simultáneamente, “causa” y “efecto” serían indistinguibles, y uno de los eventos que no se puede decir que causa el otro a través de transferencia de fuerza o energía, porque tal transferencia podría tener lugar infinitamente rápido.
Por tanto, no habría ningún mecanismo de transmisión causal que ser explicado, y las investigaciones se limitarían a las condiciones que permiten a los eventos correlacionados se producirse en diferentes lugares.
Es interesante observar que la luz y otros efectos electromagnéticos también se pensaba que eran transmitidos instantáneamente, hasta que la evidencia observacional demostró lo contrario. La hipótesis de que las conexiones no locales son absolutamente instantáneas es imposible de verificar, ya que requeriría dos medidas perfectamente simultáneas, lo que exigiría un grado infinito de precisión.
Sin embargo, como David Bohm y Hiley Basilio (1993, pp 293-4, 347) han señalado, podrían experimentalmente ser falseados.
Porque si las conexiones no locales son propagadas a velocidades infinitas, pero a velocidades superiores a las de la luz a través de un “éter cuántico” - un dominio subcuántico donde la teoría quántica actual y la teoría de la relatividad se rompen - entonces las correlaciones predichas por la teoría quántica se desvanecerían si las mediciones se realizaran en períodos más cortos que los requeridos para la transmisión de las conexiones quánticas entre las partículas.
Tales experimentos están más allá de las capacidades de la
tecnología actual, pero podrían ser posibles en el futuro. Si
existen interacciones superlumínicas, serían "no locales" sólo en el
sentido no-físico.
Como ya se ha señalado, si la no localidad es interpretada en el
sentido de conexión instantánea, implicaría que la información
podría ser “recibida” a una distancia exactamente en el
mismo momento en que se genera, sin sufrir ningún tipo de
transmisión. A lo sumo, se podría entonces tratar de entender las
condiciones que permitan la inmediata aparición de la información.
Al igual que con EPR, la hipótesis de que la telepatía es absolutamente instantánea es indemostrable, pero podría ser posible diseñar experimentos que puedan falsearla.
Porque si los fenómenos ESP implican formas más sutiles de energía viajando a velocidad finita, pero quizás superlumínica a través de reinos superfísicos, podría ser posible detectar un retraso entre la transmisión y la recepción, así como un cierto debilitamiento del efecto en distancias muy largas, a pesar de que ya es evidente que cualquier atenuación debe ser mucho menor que la experimentada por la energía electromagnética, que está sujeta a la ley del inverso del cuadrado.
En cuanto a la precognición, la tercera categoría principal de ESP, una posible explicación es que implica un directo “acceso no local” al futuro real. Alternativamente, puede implicar la percepción clarividente de un escenario futuro probable que empieza a tomar forma sobre la base de las tendencias actuales y las intenciones, de acuerdo con la idea tradicional de que los eventos venideros proyectan su sombra delante de ellos.
Bohm dice que tal presagio tienen lugar “profundamente en el orden
implicado” (Talbot, 1992, p 212.) - aue algunas tradiciones místicas
llamarían los reinos astrales o akáshicos.
Psicoquinesis y el mundo invisible
En ciertos experimentos micro-PK llevados a cabo por Helmut Schmidt, grupos de sujetos fueron típicamente capaces de alterar las probabilidades de los eventos cuánticos desde un 50% hasta entre el 51 y 52%, y unos pocos individuos lograron más del 54% (Broughton, 1991, p. 177 ).
Los experimentos en el laboratorio de la Universidad de Princeton PEAR han dado como resultado un cambio menor de 1 parte en 10,000 (Jahn y Dunne, 1987). Algunos investigadores han invocado la teoría de la caída de las funciones de onda por la conciencia con el fin de explicar estos efectos.
Se argumenta que en el micro-PK, en contraste a la percepción ordinaria, el sujeto observador ayuda a especificar cuál será el resultado del colapso de la función de onda, tal vez por algún tipo de proceso de información (Broughton, 1991, pp 177 - 81).
Eccles sigue un enfoque similar en la explicación de cómo nuestras
mentes actúan en nuestros propios cerebros. Sin embargo, el concepto
del colapso de la función de onda no es esencial para explicar la
interacción mente-materia. Podríamos igualmente bien adoptar el
punto de vista de que las partículas subatómicas parpadeaban sin
cesar dentro y fuera de la existencia física, y que el resultado del
proceso es modificable por nuestra voluntad - una fuerza psíquica.
A pesar de que ha sido recogida una impresionante cantidad de evidencia de estos fenómenos por los investigadores durante los últimos ciento cincuenta años (Inglis, 1984, 1992, Milton, 1994), la macro-PK es una zona tabú, y atrae mucho interés, a pesar de - o quizás debido a - su potencial para derrocar al actual paradigma materialista y revolucionar la ciencia.
Tales fenómenos claramente implican mucho más que alterar el
comportamiento probabilístico de las partículas atómicas, y podrían
ser considerados como evidencia de fuerzas, estados de la materia, y
entidades vivientes no físicas actualmente desconocidas para la
ciencia. La confirmación de que existen tales cosas proporcionaría
una indicación más de que dentro de la unidad que todo lo abarca de
la naturaleza hay una diversidad sin fin.
Edgar Mitchell (1996), por ejemplo, considera que todos los fenómenos psíquicos implican resonancia no local entre el cerebro y el vacío cuántico, y el consiguiente acceso a la información holográfica no local.
En
su opinión, esta hipótesis podría explicar no sólo PK y ESP,
sino también experiencias fuera-del-cuerpo y experiencias cercanas a
la muerte, visiones y apariciones, y la evidencia generalmente
citados en favor de un alma que reencarna. Él admite que esta
teoría es especulativa, no validada, y puede requerir una nueva
física.
Referencias
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