martes, 8 de agosto de 2006

El gato de Schrödinger y los dungeons que se bifurcan


Hace tiempo que quería enviar una explicación sobre el experimento mental del gato de Schrödinger, en parte porque me encanta y en parte porque tiene bastante relación con el cuento de Borges El jardín de los senderos que se bifurcan (el parecido con el título del blog no es coincidencia). Y precisamente ayer encontré en los archivos de La Petite Claudine una entrada sobre esto, que recomiendo porque está mucho mejor que lo que voy a contar. También he sableado lo que cuenta un tal Alberto Rojo aquí (encontrado también en el post de LPC); seguramente es más fiable científicamente que lo que digo yo, y además viene con anécdota personal con Borges incluida.


Bueno, a ello. El experimento es este: metemos un gato en una caja tal que no tenemos forma de de saber lo que ocurre en su interior hasta que se abre. También hay una partícula radiactiva que al cabo de un tiempo tiene exactamente un 50% de probabilidades de desintegrarse, y un sistema tal que si la partícula se desintegra mata al gato.

La cosa es que al cabo de ese tiempo el gato podría estar vivo o muerto. Pero no lo sabremos hasta que abramos la caja. El estado vivo-muerto del gato (un estado macroscópico que normalmente puede describirse mediante las leyes de la mecánica clásica) depende directamente del estado microscópico (que sigue las leyes de la mecánica cuántica) de la partícula radiactiva. Pues bien, la gracia es que los estados de las partículas en mecánica cuántica puede estar superpuestos antes de la medición, aunque después de hacerla siempre estarán en un estado definido (sé que esto suena muy raro, pero es que la mecánica cuántica funciona de una forma muy diferente a nuestra forma de pensar habitual. Aclaro que esto tiene base empírica: es un hecho probado, no una paja mental).

Efectivamente, esto quiere decir que el gato está a la vez vivo y muerto (se superponen ambos estados) hasta que abrimos la caja. Lo importante es que se aprecian efectos macroscópicos; normalmente, el que un electrón del gato esté en un estado u otro, de entre los porrocientos mil tropecientos millones que tiene, da igual. En este caso, no.

Lo realmente fundamental del asunto es... ¿cuál es el mecanismo por el cual la partícula subatómica se decanta por uno de los dos estados del gato? Hay una interpretación del asunto que dice que hasta que la partícula no interacciona con el observador hablar de su estado no tiene sentido. Es, como dice LPC, un poco el rollo zen de "Si un orco cae muerto en medio del bosque sin nadie que le escuche, ¿hace ruido?". Pero esto es bastante insatisfactorio, puesto que la teoría cuántica describe, o pretende hacerlo, el universo en su conjunto. Si tiene "huecos" es una teoría incompleta [1], y por tanto hay que rellenarlos.

Es aquí donde viene la teoría absolutamente genial de los mundos paralelos. La cosa es que, en el momento en el que la indeterminación del estado del gato se resuelve (esto es, cuando miramos) el universo no opta por un estado u otro: opta por los dos a la vez. El universo se "bifurca" y da lugar a dos universos exactamente iguales, salvo por el detalle de que en uno hay un gato vivo y en el otro uno muerto. De este modo, cada vez que las cosas podrían ser de una forma o de otra, en realidad hay un universo en el que son de la primera, y otro en el que son de la segunda [2].

A mí esto me encanta...

El primero que planteó algo parecido no fue el físico Hugh Everett en 1957 (que es el que lo planteó formalmente), sino Borges, que no tenía ni idea de física pero sí una tendencia considerable a la paja mental, en el cuento El Jardín de los senderos que se bifurcan, del año 41. Prefiero no contarlo: leedlo, que es cortito (página 52 de este PDF).

Antonio Sanz, el del Grupo Telaraña, tiene una camiseta como esta y la lleva a las CLN para darme envidia (en venganza porque yo le doy envidia a él con mi camiseta de Muerte, la verdad sea dicha...)

[1] Claro que, al final, todas las teorías son incompletas y acaban "cayendo" ante otras más refinadas que han tenido en cuenta los agujeros de aquellas en las que se basan. Pero todas las teorías basadas en datos experimentales, y que permiten hacer predicciones acertadas, deben estar "incluidas" en aquellas que las sustituyen: así, la teoría cuántica explica por qué, para cuerpos macroscópicos, la mecánica clásica es correcta. Por tanto, el agujero de la mecánica cuántica del que hablo podría "arreglarse" en la siguiente teoría de otra forma que no conocemos aún. Pero mientras tanto, la explicación de los mundos paralelos es probablemente la mejor.

[2] Obviamente, ambos universos están completamente aislados uno del otro (si no, serían el mismo), lo cual es útil saltarse si escribes ciencia ficción porque es mucho más divertido. También hace que sea un poco difícil de comprobar empíricamente (todo lo de arriba no dejan de ser deducciones y no experimentos), pero no necesariamente lo hace menos cierto.


PD: las fotos de las camisetas las he sacado de aquí y de aquí.

2 comentarios:

  1. Anónimo20:46

    "El universo se "bifurca" y da lugar a dos universos exactamente iguales, salvo por el detalle de que en uno hay un gato vivo y en el otro uno muerto. De este modo, cada vez que las cosas podrían ser de una forma o de otra, en realidad hay un universo en el que son de la primera, y otro en el que son de la segunda [2].

    A mí esto me encanta..."





    a mi tambien.......

    cuando lei por primera vez el cuento.. me habia planteado terrible problema... pero asociado con el gato...
    miauuuuuuuuuuuuuu problemon....pero supongo q es lo que lo hace ser tan .. tan...hermoso... la cuestion es el problema... si estuviese digerido supongo q solo seria un proceso mas..... el jugo gastrico tiene su encanto...

    pd:( amo esas remeras!)

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  2. me encanta el titulo del blog!!!
    www.dreamtigers.blogspot.com

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