La interpretación de Copenhague y el principio de complementariedad

<img src="//i0.wp.com/www.erraticario.com/wp-content/plugins/send-to-kindle/media/white-15.png" alt="" title="" width="" height="" data-recalc-dims="1">Send to Kindle<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" data-lazy-original="http://i2.wp.com/www.erraticario.com/wp-content/uploads/2015/03/Gota-de-agua.jpg?resize=472%2C312" alt="Gota de agua" title="" data-recalc-dims="1"><noscript><img src="//i2.wp.com/www.erraticario.com/wp-content/uploads/2015/03/Gota-de-agua.jpg?resize=472%2C312" alt="Gota de agua" title="" data-recalc-dims="1">La interpretación de Copenhague pasa por ser la explicación más aceptada de la naturaleza descrita por la física cuántica. Básicamente, viene a decir que no se puede explicar el mundo a una escala cuántica. No porque falten datos, sino porque el mundo es así, incierto. Falta la lógica clásica. Y el mundo, dicen los partidarios de esta interpretación, sólo puede ser explicado desde ella.Así, cuando se realiza un experimento, no se puede saber qué ocurre durante el mismo; simplemente,  algo cambia. Por ejemplo, los físicos colocan un puñado de electrones en un disparador que apunta a una placa con dos rendijas, detrás de la cual hay una pantalla receptora. Luego activan los aparatos, en este caso el disparador y los sistemas de medición, y, al final, miran a ver cómo ha acabado la cosa, o sea toman nota de lo que sale en la pantalla receptora. Lo que sale es un patrón de interferencias, que sólo es posible si se propagan ondas, no si se disparan partículas.Los defensores de la interpretación de Copenhague dicen que la cuestión científica se limita a registrar los datos obtenidos por los detectores. Preguntarse qué ha pasado aquí no tiene sentido, porque el proceso por el cual una partícula se ha comportado como una onda no es lógico y, además, no ha podido ser observado ni medido, y, por tanto, no es científico.Erwin Schrödinger ideó su famosa paradoja del gato muerto y vivo al mismo tiempo para demostrar cuán absurdo era preguntarse por el discurrir de los experimentos. En esa línea, tras la Segunda Guerra Mundial, el éxito de la revolución tecnológica gracias a la mecánica cuántica extendió la máxima del “cállate y calcula”, una actitud que aún hoy sigue siendo mayoritaria.Todo se reduce a salvar la lógica clásica para que siga explicando el mundo, aun sabiendo que esta lógica es insuficiente. Werner Heisenberg reconoce en su ensayo Física y Filosofía:…la interpretación de Copenhague parte de una paradoja: describimos nuestras experiencias en los términos de la física clásica y al mismo tiempo sabemos, desde el principio, que estos conceptos no se ajustan con precisión a la naturaleza.Hay un problema de partida con la interpretación de Copenhague: impone una naturaleza clásica al universo, cuando el universo –incluido el ser humano— tiene su origen en las leyes de la física cuántica. Se da por hecho que un experimento es una observación de un sistema cuántico desde una tribuna clásica, en la que se sitúa el observador; a pesar de que los aparatos de medición determinan los resultados, se siguen considerando fuera del sistema observado, en una realidad gobernada por la física clásica, de modo que jamás se podría llegar a conocer el universo en su totalidad siguiendo este proceso.Debería ser el mundo clásico el que se explique desde una posición cuántica, y no al revés. Ahora bien, una cosa es conocer los principios y otra muy diferente poder aplicarlos. ¿Puede el ser humano llegar a conocer la realidad desde esa otra perspectiva? ¿O está condenado por los límites que le impone su propia naturaleza? Es lo que se preguntaba Heisenberg cuando reflexionaba sobre los instrumentos con que los seres humanos se acercan a la realidad:…el instrumento de medición ha sido construido por el observador; y debemos recordar que lo que observamos no es la naturaleza en sí misma, sino la naturaleza presentada a nuestro método de investigación. Nuestro trabajo científico en física consiste en hacer preguntas acerca de la naturaleza con el lenguaje que tenemos, y en tratar de obtener respuestas de la experimentación, con los métodos que están a nuestra disposición. De este modo, la teoría cuántica nos recuerda, como dice Bohr, la vieja sabiduría que aconseja no olvidar, al buscar la armonía de la vida, que en el drama de la existencia somos al mismo tiempo actores y espectadores.La interpretación de Copenhague nació del pensamiento de Niels Bohr y Werner Heisenberg en la década de 1920. Pero Bohr quiso hallar una solución a las paradojas de la física cuántica. Como punto de partida, es necesario comprender que las paradojas se producen porque se piensa desde el paradigma clásico. Y, desde la interpretación de Copenhague, no es posible pensar de otra manera.Fue así que Bohr desarrolló el principio de complementariedad. Dos principios son complementarios si constituyen una descripción completa de un sistema y, al mismo tiempo, son mutuamente excluyentes o incompatibles, como los conceptos de onda-partícula, necesarios para describir una única entidad que no puede ser, por tanto, ni lo uno ni lo otro.La descripción de la totalidad de los fenómenos exige el uso de conceptos mutuamente excluyentes desde la lógica clásica. Los experimentos sólo pueden mostrar una u otra parte, pero nunca el todo. Y el resultado depende de cómo se decida realizar el experimento. Esto significa que no es posible conocer una realidad objetiva, pues toda realidad manifestada en el espacio-tiempo ha sido condicionada por algún proceso de observación, es decir, de interacción entre objetos cuánticos, como un fotón incidiendo sobre un electrón, determinando así sus cualidades de partícula; antes de ese encuentro, el electrón no podía ser una partícula, pues también poseía cualidades de onda.Para que una observación sea objetiva, es necesario que el sistema sea cerrado, es decir, que no exista interacción con elementos externos al objeto observado que puedan alterar las condiciones de dicho objeto. Algo que es imposible en el postulado cuántico desde el momento en que el mismo acto de observación altera el experimento.No se puede afirmar, por tanto, que existe una realidad independiente, porque esa realidad depende de que se produzcan interacciones entre los diferentes objetos que entran en el sistema, incluyendo al sujeto observador. La tribuna clásica desde la que observa el científico es un simple montaje sin valor epistemológico serio, únicamente sirve a motivos prácticos y tecnológicos.Ahora bien, desde este marco no es posible hacer las cosas mejor, pues el argumento de la complementariedad afirma que la realidad es ambigua por naturaleza. Arbitraria, pues como se ha dicho los métodos científicos exigen un imposible: toda observación objetiva pasa por la eliminación de perturbaciones externas, pero la observación es ella misma una perturbación.Entonces, si no se puede observar un sistema porque se lo altera, si la descripción objetiva del sistema es incompatible con la observación, ha de reducirse a abstracciones. El postulado cuántico impide construir imágenes espacio-temporales y causales –recrear lo que ocurre en mitad del experimento de la doble rendija, por ejemplo—.Según el argumento de complementariedad, nada en la naturaleza existe en un estado clásico salvo que esté sometido a observación. Sin embargo es necesario describirlo mediante el lenguaje clásico para comunicarlo a otros seres humanos, limitados por la necesidad de visualizar los fenómenos. La complementariedad amplia el marco clásico y permite que convivan fenómenos aparentemente contradictorios, al emplear simultáneamente conceptos excluyentes entre sí para describir la realidad. Detrás de la paradoja onda-partícula, por ejemplo, sólo cabe concebir una entidad abstracta con todas las cualidades de ambas, imposible de ser conocida directamente por el científico, que debe elegir, en virtud de sus aparatos de medición, entre detectar una onda o una partícula.La realidad sería, según esta interpretación, y saltando varias décadas desde Bohr para aplicar el lenguaje de ahora, la información que tenemos para comprender el universo y que determina lo que es posible y lo que no. La realidad cambia en función de la información disponible.Esto implica que el concepto limitado de la realidad que tenemos los humanos no es una falta por nuestra parte, sino que la realidad misma impone dicha limitación. John A. Wheeler comparaba, en su breve ensayo Law without law,  la observación cuántica con un juego de las veinte preguntas distorsionado. Un equipo debe averiguar la palabra escondida, y pregunta al otro equipo, el cual va contestando sí o no: ¿Es un animal? Sí ¿Tiene pelo? No ¿Tiene plumas? Sí…Lo peculiar del juego “cuántico” es que el equipo que responde no tiene ninguna palabra escondida: cada miembro va respondiendo a cada pregunta según las respuestas previas de sus compañeros, de modo que su propia respuesta sea compatible con las anteriores, pero la respuesta final es tan incierta para unos como para otros. En cada respuesta, el que contesta debe tener una palabra en mente que concuerde con el conocimiento que ha ido surgiendo. El segundo en responder tendría que reducir sus opciones a un animal; el tercero, respondería descartando de su imaginación mamíferos peludos, etc…Mientras no se desvele la palabra, ésta irá cambiando de un miembro a otro sin que nadie sepa en qué va a terminar el juego. Si es que termina.</span>

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