La mecánica cuántica presenta un extraño rompecabezas: las partículas parecen seguir reglas diferentes según las estemos observando o no. Cuando el físico Niels Bohr abordó este "problema de la medición", su respuesta fue radical: las partículas no tienen propiedades hasta que las medimos.
Este punto de vista reconfiguró la física, pero no necesariamente porque fuera la solución más convincente. Como explica Adam Becker en ¿Qué es lo real?, una combinación de acontecimientos históricos y presiones profesionales llevó a los físicos a aceptar la interpretación de la mecánica cuántica de Niels Bohr y silenciar perspectivas alternativas. Siga leyendo para descubrir cómo funcionó este enfoque y por qué se convirtió en la opinión dominante en mecánica cuántica.
Índice
Niels Bohr sobre la mecánica cuántica
En su libro ¿Qué es real?Adam Becker describe el "problema de la medición" de la mecánica cuántica, es decir, el enigma de que las partículas parecen seguir leyes físicas distintas según se las observe o no. Esto plantea la cuestión de cuándo y cómo se produce la transición entre estos conjuntos de reglas. Un físico que respondió a la pregunta fue Niels Bohr. En su opinión, la mecánica cuántica exige que las partículas no tengan propiedades hasta que se miden, lo que hace que las preguntas sobre la realidad no medida carezcan de sentido.
La respuesta de Bohr fue abandonar el objetivo de hacer que la física describiera la realidad objetiva. Como explica Becker, el principio de complementariedad de Bohr sostenía que ciertos pares de propiedades no pueden observarse al mismo tiempo, y que los físicos necesitaban descripciones tanto de ondas como de partículas para explicar plenamente el mundo: Diferentes experimentos revelarían que la luz y la materia tienen ambos aspectos "complementarios", pero nunca se aplican al mismo tiempo. Además, Bohr sostenía que las partículas no tienen propiedades definidas independientes de la medición, por lo que preguntarse dónde están o qué hacen cuando nadie las mide carece de sentido. En resumen, concluyó que los fenómenos cuánticos no son reales de forma independiente.
(Nota breve: la interpretación de Bohr significa que todos los objetos del universo tienen propiedades tanto de onda como de partícula. Si es así, incluso un ser humano tiene una longitud de onda medible, aunque sea demasiado pequeña para detectarla, y las partículas tienen longitudes de onda y crean patrones de interferencia como las ondas de luz. Pero, ¿cuál es la causa real de que este comportamiento ondulatorio aparezca en los experimentos de los físicos? La respuesta de Bohr es que no hay nada que cause físicamente el comportamiento ondulatorio: Lo que está ondulando es una probabilidad más que una realidad física. Por ejemplo, en el experimento de la doble rendija, el electrón existe en una onda de incertidumbre que representa todos los lugares en los que podría estar, y esta onda de probabilidad interfiere consigo misma hasta que el electrón "decide" dónde posarse).
Becker señala que la interpretación de Bohr creó una división en la visión antirrealista del mundo: Había un reino clásico de dispositivos de medición reales y resultados experimentales concretos, y un reino cuántico que sólo existía como formalismo matemático, no como realidad independiente. Bohr descartó las preguntas sobre lo que ocurre en ausencia de observación, argumentando que la física debía centrarse en los resultados experimentales, no especular sobre lo inobservable. Esto permitió a los físicos utilizar la mecánica cuántica sin enfrentarse a sus enigmas interpretativos. En lugar de preguntarse qué significaban las matemáticas sobre la realidad, podían utilizarlas para predecir los resultados experimentales y dejar de lado las cuestiones filosóficas.
(Nota breve: La física Katie Mack, autora de El fin de todo (astrofísicamente hablando)explica que la física sólo ha creado modelos matemáticos para predecir con exactitud las observaciones; no revela necesariamente la verdad sobre la realidad. Por ejemplo, las ecuaciones de Newton predicen el movimiento planetario, pero no nos dicen qué es realmente la gravedad: sólo hacen posibles los cálculos. Centrarse en lo que funciona y no en lo que significa, como hizo Bohr, ha permitido a la física avanzar y ha inspirado avances en las matemáticas abstractas. Mack sostiene que la abstracción es "todo el sentido" de la física: crear modelos que expliquen lo que observamos, describan o no el universo tal y como es en realidad).
Por qué prevaleció el antirrealismo de Bohr
Mientras Bohr y otros antirrealistas sostenían que las partículas no tienen propiedades hasta que se miden (eliminando cualquier significado de realidad no medida), otros científicos tenían respuestas diferentes al problema de la medición. Werner Heisenberg (también antirrealista) propuso que las partículas existen como "potencialidades" que se convierten en realidad a través de la medición. Albert Einstein y los realistas creían que la mecánica cuántica era incompleta y que las partículas poseían propiedades definidas que la teoría no captaba.
Becker sostiene que el problema de la medición debería haber iniciado un debate que no se detuviera hasta que surgieran respuestas. En lugar de ello, los físicos aceptaron el antirrealismo de Bohr, no porque ofreciera una solución convincente a los problemas planteados por la mecánica cuántica, sino porque los acontecimientos mundiales y las fuerzas institucionales hacían que la búsqueda de respuestas fuera profesionalmente peligrosa. La historia de los libros de texto es que los físicos acordaron una nueva interpretación de la mecánica cuántica en la Conferencia de Solvay de 1927. Pero Becker sostiene que esta historia es falsa. El debate no reveló ninguna posición unificada entre los partidarios de Bohr, sino una alianza de oposición al realismo de Einstein. Sólo décadas más tarde este conjunto de opiniones antirrealistas se denominaría "interpretación de Copenhague".
Hubo otras dos razones por las que prevaleció el antirrealismo. En primer lugar, la física pasó de ser una disciplina filosófica a convertirse en una enorme empresa militar. Durante la Segunda Guerra Mundial, miles de físicos trabajaron en el Proyecto Manhattan, el programa estadounidense para construir bombas atómicas. Después de la guerra, la física siguió recibiendo fondos militares para desarrollar armas, sistemas de radar y otras tecnologías. Esto significaba que los físicos dedicaban su tiempo a completar cálculos prácticos en lugar de resolver los rompecabezas teóricos que debatía la generación de Einstein y Bohr.
En segundo lugar, los físicos que intentaron desarrollar alternativas realistas a la interpretación de Copenhague se enfrentaron a la destrucción de sus carreras. Según Becker, quienes proponían interpretaciones viables eran despedidos sin un compromiso científico serio y a menudo perdían sus posibilidades de encontrar empleo académico porque no "seguían la línea". En la década de 1960, la comunidad de físicos había dejado de plantear preguntas difíciles sobre el significado de la mecánica cuántica, tratando este abandono de la investigación fundamental como madurez científica y no como fracaso intelectual.
Ejercicio: Reflexionar sobre lo ocurrido
Becker sostiene que la interpretación de Bohr triunfó gracias a la política y a la presión institucional, no a la superioridad lógica. ¿Le hace esto cuestionarse cómo se establece la "verdad" científica, o cree que las buenas ideas acaban triunfando independientemente de cómo se acepten inicialmente?
Más información
Para comprender mejor las aportaciones y perspectivas de la mecánica cuántica de Niels Bohr en su contexto más amplio, eche un vistazo a la guía de Shortform sobre el libro ¿Qué es lo real? de Adam Becker.
