Contexto
La mecánica cuántica supone una revolución tanto en la física como en la metafísica. La mecánica cuántica ha planteado varias cuestiones fundamentales en la física tradicional:
- Determinación/Indeterminación. Antes de la física cuántica, se sostenía que un sistema físico tenía un estado que determinaba de forma única todos los valores de sus propiedades medibles, y viceversa: los valores de sus propiedades medibles determinaban de forma única el estado.
Sin embargo, el principio de indeterminación de Heisenberg establece que existe un límite a la precisión con la que ciertos pares de propiedades físicas, como la posición y el momento, pueden conocerse simultáneamente. Esto significa que cuanto mayor sea la precisión con la que se mide una propiedad, menor será la precisión con la que se puede conocer la otra.
Superposición. En física clásica, la superposición describe la suma de dos magnitudes físicas para formar una tercera magnitud física completamente diferente de las dos originales. Por ejemplo, dos pulsos en una cuerda que se atraviesan interferirán, siguiendo el principio de superposición.
Para explicar la superposición cuántica, resulta útil una analogía con una moneda. Una moneda tiene una probabilidad del 50/50 de caer en cara o cruz. Al lanzar una moneda, su estado en el aire es de superposición; al caer, su estado es definitivo, ya que podemos medirlo como cara o cruz.
Las dimensiones múltiples fueron parte integral de la teoría de cuerdas, introducida por primera vez en la década de 1960 y posteriormente desarrollada en cinco versiones antes de que, en la década de 1990, se creyera que todas ellas formaban casos de una única teoría-M, compuesta por once dimensiones. Además de las tres dimensiones espaciales reconocidas (longitud, anchura y altura), la física cuántica sugiere dimensiones adicionales que podrían estar ocultas a nuestra experiencia habitual. La teoría de cuerdas propone unificar estas once dimensiones.
La teoría de los Muchos Mundos se relaciona con múltiples dimensiones. Fue idea de Hugh Everett, quien en 1957 sugirió que cada vez que ocurre un evento cuántico, el universo se divide en múltiples ramas no comunicantes. Si se lanzara una moneda cuántica, habría un universo donde saliera cara y otro donde saliera cruz.
Existen tantas teorías alternativas sobre el funcionamiento físico y metafísico de la mecánica cuántica que se ha vuelto una tarea difícil predecir sus implicaciones. Lewis lo expresa así:
"Podemos decir con bastante seguridad que la mecánica cuántica es metafísicamente revisionista, aun cuando no esté claro qué forma deberían adoptar estas revisiones".
Las teorías existentes discrepan sobre lo que existe y las leyes que lo rigen. El libro de Lewis, Ontología Cuántica, intenta comprender las implicaciones metafísicas de las diferentes teorías y ofrece una guía para la filosofía actual de la MC.
Resumen
Ontología cuántica: una guía para la metafísica de la mecánica cuántica por Peter J. Lewis se publicó en 2016.
Capítulo 1
Lewis describe lo que considera aspectos revolucionarios de la mecánica cuántica: la interferencia (partículas de materia que presentan dualidad onda-partícula) y el entrelazamiento (dependencia no local de las propiedades de las partículas). El autor también presenta aspectos clave de los formalismos matemáticos en mecánica cuántica: mecánica matricial y mecánica ondulatoria.
Capítulo 2
Dado que la ciencia busca verdaderas teorías descriptivas, Lewis pregunta cómo se pueden explicar la interferencia y el entrelazamiento. El problema es que en la mecánica cuántica no hay propiedades o entidades definidas reconocidas, a menos que se midan. Por ejemplo, en el experimento de la doble rendija, un haz de luz podría ser una partícula o una onda. Pero cuando no se mide, ¿cuál es su naturaleza? Lewis argumenta que no es suficiente señalar variables ocultas para explicar esta paradoja y concluye que la mecánica cuántica es, por lo tanto, incompleta en sus explicaciones teóricas. Añade que, una vez que aceptamos que el universo es local y que las propiedades no dependen de mediciones físicas, entonces definir las propiedades físicas de los sistemas conducirá inevitablemente a predicciones erráticas. ¿Qué deberíamos abandonar: la descripción de la realidad en un contexto de mecánica cuántica o el supuesto de localidad e interdependencia? La respuesta de Lewis es que una visión realista podría aceptar diferentes matices de significado dependiendo de la interpretación que aceptemos.
Capítulo 3
El autor propone el desarrollo de ideas básicas en cada interpretación del problema de medición de MC: el programa de variables ocultas de Bohm; las teorías GRW y la interpretación de muchos mundos.
En el enfoque de Bohm, la teoría es no local y determinista, ya que existen partículas con posiciones definidas en cada instante. La indeterminación se limita a ciertas propiedades y es no local, lo cual contradice la teoría de la relatividad de Einstein.
Ghirardi-Rimini-Weber (GRW) es una teoría de colapso espontáneo que es indeterminada y no local y defiende una ley que genera el colapso de la función de onda sin un observador.
La teoría de los múltiples mundos es determinista, ya que cada medición se ubica en un mundo determinado. Sin embargo, esta hipótesis debe explicar los resultados probabilísticos obtenidos en cada rama.
Capítulo 4
La indeterminación se refiere al hecho de que algunas propiedades de los sistemas físicos tienen una propiedad determinable, por ejemplo, el espín, pero su valor permanece indeterminado (espín ascendente o descendente). La mecánica cuántica, por lo tanto, arroja luz sobre una nueva forma de indeterminación.
El capítulo también aborda la teoría básica de Albert. Este enfoque defiende radicalmente la indeterminación en todos los niveles de la realidad, tanto microscópicos como macroscópicos. El argumento es que esta indeterminación podría generar la ilusión de experiencias determinadas en nuestra percepción.
Capítulo 5
La teoría de Bohm proponía determinismo, pero no localidad. Sin embargo, esto también es cuestionable si aceptamos una retrocausalidad contraintuitiva: la idea de que las mediciones futuras podrían ejercer una influencia causal en el pasado.
Capítulo 6
Lewis se centra aquí en cómo recuperar la probabilidad en la teoría de los múltiples mundos. Incluso si todas las mediciones posibles ocurrieran en algún mundo, el observador permanecería inseguro respecto a qué resultado sería determinante en cada caso.
En este capítulo, el autor también analiza cómo la mecánica cuántica puede afectar temas como el libre albedrío, la identidad personal, la retrocausalidad, la naturaleza de las partículas individuales y cómo se puede inferir la propia inmortalidad según la interpretación de los muchos mundos.
Capítulo 7
La dimensionalidad del universo se analiza a través de la función de onda y el espacio de configuración que ocupa. Una visión realista de la función de onda considera que el espacio tetradimensional que percibimos es una ilusión, ya que la configuración del espacio es multidimensional. De ser así, ¿cómo podemos interpretar nuestra percepción tridimensional?
Capítulo 8
El holismo en mecánica cuántica se refiere a las propiedades relacionales que existen entre partículas, pero que no dependen de sus propiedades internas. Dos electrones pueden presentar anticorrelación en sus espines.
Las relaciones entre partículas definidas como holísticas poseen interacciones de propiedades que no dependen de sus propiedades intrínsecas. Dos electrones con espines anticorrelacionados poseen una relación que no depende de sus propiedades de espín.
La superveniencia humeana argumenta filosóficamente que en nuestro mundo las propiedades fundamentales son cualidades locales: propiedades intrínsecas de los puntos. Lewis también cuestiona la relevancia de la posición privilegiada de la ciencia como fuente de conocimiento metafísico y, por lo tanto, el derecho del conocimiento científico a cuestionar cualquier descripción de la realidad desde una perspectiva metafísica. El autor se inclina por aceptar argumentos de una metafísica naturalista.
Temas
Pros y contras
Es evidente que la Mecánica Cuántica es revisionista en todas sus interpretaciones, y recurrir a las explicaciones clásicas no es una opción. Lewis tiene razón al investigar las posibles consecuencias metafísicas de este cambio radical en nuestra concepción de la realidad.
Sin embargo, su libro apenas menciona la relevancia de la teoría de cuerdas en la mecánica cuántica. Algunas preguntas básicas también quedan sin respuesta: ¿la subdeterminación, la indeterminación y la no localidad reciben un tratamiento diferente en esos campos de investigación? ¿Debemos ser optimistas sobre el realismo en la mecánica cuántica a medida que avanza la ciencia?
Implicaciones filosóficas
La teoría cuántica de realidades paralelas cuestiona nuestras concepciones sobre la naturaleza de la realidad. Si existen múltiples versiones de nosotros mismos en diferentes universos, esto cuestiona las ideas del libre albedrío, la identidad, la conciencia y el sentido de la vida. La idea es que entre muchas versiones de nosotros mismos somos solo una y cada una con posibilidades diferentes.
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