Cibermitanios

¿Por qué la realidad cuántica cambia cuando la medimos?

(o de cómo hundir un átomo a cañonazos)
Escuchamos mil veces de boca de científicos, gente común y gurús de la New Age que los fenómenos de la física cuántica cambian cuando los observamos. Y, si alguna vez quisiste entender lo que eso realmente significa, este es tu día de suerte. [El día de suerte proveído por Cibermitanios no incluye garantías de no morir atropellado por un piano o aplastado por un tren que cae del séptimo piso.]

Se dice que un electrón, por ejemplo, puede estar girando en direcciones opuestas al mismo tiempo y que sólo se "decidirá" por una de ellas cuando lo observemos. Aunque sabemos poco acerca de los mecanismos subyacentes, es mejor decir, por ahora, que en realidad el giro del electrón no existe hasta que se observa.

Por "observación" debemos entender "medición". No tiene nada que ver con la conciencia que observa ni con la mirada humana, sino que hablamos de cualquier mecanismo que revele propiedades de otro. Y nada se puede medir sin alterar lo medido.

La medición es siempre el resultado de una interacción, y su valor depende de las propiedades tanto de lo medido como de lo medidor. Dicho de otro modo: Para medir A, debemos usar B; las propiedades de B luego de la medición revelan las propiedades de A.

Medición a cañonazos

BAB'

Es evidente que las propiedades del dispositivo medidor cambian durante la medición: Por ejemplo, el mercurio de un termómetro se expande cuando te tomas la temperatura con él. Pero también cambia lo medido: estás introduciendo en tu cuerpo la temperatura propia del termómetro, lo cual afecta, aunque sea despreciablemente, la temperatura que tenías antes. Así la medición cambia la realidad. Sin mencionar la zona donde te coloques el termómetro, que puede calentarte o enfriarte de acuerdo con tu interpretación del placer.

Es decir: La medición que obtenemos en el experimento anterior es de A'.

En cierto modo, todo esto equivale a querer medir la agresividad de una persona pegándole con un palo. Ciertamente obtendremos una medida real, que variará según se trate de Charlie Sheen o de Gandhi. Y la agresividad, como abstracción, ya se encontraba en la persona, aunque no se manifestara hasta que la invocáramos con nuestro elegante método científico.



El mundo cuántico es así de sensible. Digamos que, tal como hay una agresividad tácita en las personas, hay una "giritud" del electrón que se manifiesta cuando le pegamos lo suficiente, y recién entonces se convierte en un giro concreto.

Así que sería mejor, en lugar de decir que las propiedades cuánticas no existen hasta que las medimos, imaginar que "duermen" hasta que las despertamos. Pero hay más...

Ahora no debería sorprendernos que, si para medir una bola de billar invisible tuviéramos que golpearla con otra bola, la medición determinara su realidad, ya que la pondría en movimiento, cambiando lo que era antes de medirla.
Alterando lo medido para medirlo
La reacción de la bola proyectada nos diría todo acerca de la posición de la otra. Sin embargo –suele pasar en los torneos de billar cuántico–, si la hubiésemos apuntado en otra dirección, tal vez hubiera dado con la misma bola invisible, porque su posición era sólo una probabilidad, lo que equivale a decir coloquialmente que estaba en varias partes de la mesa al mismo tiempo.

Al electrón le pasa lo mismo: gira en varias direcciones al mismo tiempo, y es la medición la que finalmente le otorga una cualidad fija en la realidad (y al mismo tiempo se la quita, como la bola que detecta la posición de otra pero a la vez la desplaza).

Aún este experimento nos revelaría sólo una de las propiedades de la bola, dejando todavía "dormidas" otras como su color o su diámetro, para lo que habría que idear experimentos más complejos (pero posibles).

Todo esto tiene que ver con el famoso principio de incertidumbre de Heisenberg, pero nos detendremos aquí por el bien de la simplicidad. Baste comprender que, para el mundo cuántico, el termómetro de la realidad clásica está demasiado caliente como para dejarlo intacto.

Quiero añadir al pie, sin embargo, que el cerebro tiene mecanismos cuánticos (después de todo, se trata básicamente de electrones). Y, como cambia el mercurio al medir, cambia nuestra mente al observar. Todo nos modifica. Nuestros pensamientos y emociones son, de algún modo, mediciones del mundo exterior. Te dejo pensándolo...