Las cosas no están en ningún sitio

22/01/2019 0 comentarios
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Que no es lo mismo que estar en dos sitios a la vez, como demuestran las desigualdades de Bell.

Cuando hablamos de física cuántica, nos lo suelen contar más o menos así: en el "mundo" (también "universo" o "reino") cuántico pasan todo tipo de cosas "fascinantes" (o "extrañas", "extraordinarias", "misteriosas", "paradójicas"... y si estamos de lleno en el lado oscuro, hasta "inexplicables"), como, por ejemplo, que "las cosas están en dos sitios a la vez". El resto se lo ahorro, porque ya se lo saben: el gato de quien no puede ser nombrado, Einstein y sus dados, la palabra "spooky", y al fin y al cabo ya Feynman dijo etc. Por eso, la gente se sorprende mucho cuando digo que, en realidad, no es cierto que la física cuántica diga que las cosas estén en dos sitios a la vez. "Pero si lo dice..." (y aquí se puede mencionar a mucha gente, desde blogs del lado oscuro hasta grandes divulgadores y científicos en activo. Creo que estos últimos son muy conscientes de que lo que dicen es solo, por decirlo elegantemente, una simplificación de la realidad, a pesar de lo cual lo siguen diciendo, no sé muy bien por qué).

Siento decepcionar a tanta gente, pero lo que nos dice la física cuántica es una cosa muy distinta: en general, la posición de un objeto descrito por la física cuántica no está bien definida (hay una probabilidad de encontrar al objeto en distintos sitios, dada por la función de onda), salvo si hacemos una medida de la posición, en cuyo caso pasa a estar perfectamente definida... y tomar un solo valor. Decir que la posición no está bien definida es completamente incompatible con decir que algo está en dos sitios a la vez: si está en dos sitios a la vez, la posición está bien definida y toma dos valores distintos al mismo tiempo. Sería como la diferencia entre decir que no sabemos si una moneda es cara o es cruz hasta que la lanzamos, o decir que la moneda es cara y es cruz a la vez (lo cual haría imposible empezar un partido de fútbol porque no se podría decidir quién saca, y se paralizaría, por tanto, el país). 

Puede parecer que me pongo pesadito y le doy un valor excesivo a una cuestión meramente lingüistica o de interpretación, pero no es así, debido a las famosas "desigualdades de Bell". 

Las desigualdades de Bell se diseñaron precisamente para distinguir entre dos tipos distintos de teorías: aquellas en las que los valores de las magnitudes físicas están bien definidos antes de hacer una medición, y aquellas en las que no. Esta última categoría incluye a la teoría cuántica. Bell demostró matemáticamente que estos dos tipos de teorías darán lugar a resultados distintos en algunos experimentos. De manera que si se realizan esos experimentos, hay dos posibilidades: que los resultados sean los que predicen las teorías en los que los valores están siempre definidos, o que no sea así. ¿Se han realizado esos experimentos? Muchas veces, con un grado creciente de precisión y sofisticación, para descartar errores e interpretaciones alternativas. ¿Qué dicen los resultados? Los resultados son los que predicen las teorías en las que los valores no están bien definidos. Por tanto, esta propiedad es una característica esencial de la naturaleza en la escala en la que es relevante la física cuántica.

Así que no, en física cuántica las cosas no están en dos sitios a la vez, exactamente por el mismo motivo por el que no están en uno. Ya sé, ya sé... Te estás preguntando,  ¡oh, lectora! igual que Grace Kelly en "To catch a thief" (en España, "Atrapa un ladrón", de Sir Alfred Hitchcock), "Carlos, why bother?" A lo cual creo que no se puede responder  con más elegancia y sencillez que Cary Grant: "it's a hobby of mine, the truth".

 Grace Kelly y Cary Grant en