Lo que llamó nuestra atención fue el uso algo anacrónico del término magia. Desde un punto de vista antropológico riguroso, que es el contexto donde la palabra magia puede tener su significado, la magia es una etapa previa a la religión y la ciencia en la evolución del pensamiento humano. Aunque podría decirse que la ciencia y la magia comparten algunos aspectos comunes e incluso podrían coexistir dentro de diferentes grupos en un período de tiempo concreto, son esencialmente instituciones diferentes creadas por los seres humanos. Señalar esta diferencia es uno de los objetivos de este escrito. El otro será mostrar dónde reside la magia de la mecánica cuántica.
La palabra magia tiene tres significados diferentes. Según el primero, la magia es “el arte pretendido de influir en el curso de los acontecimientos al obligar a la agencia de los seres espirituales o al poner en funcionamiento algún principio oculto de control de la naturaleza”. El segundo es “una influencia secreta y dominante, que se parece a la magia en sus efectos”. El tercero es “el arte de producir (por legerdemaina, ilusión óptica, etc.) fenómenos sorprendentes que se asemejan a los resultados de la magia”. Como las definiciones segunda y tercera incluyen la misma palabra magia, el uso en estos sentidos requiere necesariamente algún tipo de conocimiento previo del significado de la magia en el primer sentido, y por esta razón lo consideraremos fundamental en este documento. Es cierto que desde su inicio, la teoría cuántica, quizás la estructura teórica física más efectiva construida por los seres humanos, ha tenido una base filosófica inestable, dando lugar a muchas discusiones entre los padres fundadores de la teoría (N. Bohr, A Einstein, W. Heisenberg, E. Schrödinger, M. Born, W. Pauli y P. Dirac). El uso de palabras como paradoja, rompecabezas, misterio, extraordinario, rareza, espeluznante, etc., para manifestar la sorpresa de que algunas de las predicciones de la teoría nos causaron, a saber, principalmente aquellas que desafían nuestra intuición y sentido común, eran frecuentes. Sin embargo, la palabra magia que, como veremos muy pronto, tiene implicaciones más profundas, entró en escena solo en una etapa posterior en el desarrollo de la discusión.
Hasta donde sabemos, la primera vez que la palabra magia se escribió en el contexto de “física dura” fue 1972, en un libro titulado Magia sin magia, editado por JE Klauder para honrar al profesor John Archibald Wheeler en su sexagésimo aniversario. El sentido en el que se empleó la palabra en el título de este libro no se explica específicamente en él. Sin embargo, el título puede hablar por sí mismo. Si consideramos cuál de los tres significados antes mencionados de la palabra magia se puede aplicar a la persona a quien se dedicó, la vida y el trabajo de JA Wheeler podrían tomarse como el ejemplo perfecto del segundo significado de la palabra. Esta no es una declaración caprichosa. Es una constante en las opiniones de todos aquellos que han tenido la suerte de conocer o tener algún tipo de relación con él. Citemos una oración representativa del libro antes mencionado para recordar brevemente su personaje y el papel que ha desempeñado en la física del siglo XX. La característica innovadora de John Wheeler es notable a lo largo de su carrera como físico teórico. En campo tras campo, ha generado los conceptos clave que han sido utilizados por otros. Fue el pionero que abrió un nuevo terreno valioso y señaló el camino. Muchos de los que más tarde trabajan en estos campos no saben que fue John Wheeler quien los inició, porque su gran modestia, informalidad y su continua disposición a dar crédito a los demás a menudo han borrado su propio papel germinal ”. En resumen, John Wheeler ha tenido una “influencia de dominio excesivo, parecida a la magia en sus efectos”: era, presumiblemente, mágico sin magia (brevemente y en francés: J. Wheeler es magique sans magie).
- ¿Cuáles son los fenómenos de la mecánica cuántica que encuentran aplicación en la tecnología cotidiana?
- ¿Cuál es el futuro de la computación cuántica?
- Cómo explicar el enredo cuántico a alguien en términos simples
- ¿Es la incertidumbre cuántica una realidad continua que solo cesa durante el acto de medición, o es simplemente incierta porque no lo sabemos?
- ¿Cómo es girar un efecto relativista?
Tuvimos que esperar otra década para encontrar esta palabra utilizada en física, pero esta vez la frase en la que se incluyó se hizo famosa: “la mecánica cuántica es mágica”. Daniel Greenberger presentó esta célebre frase en los comentarios de discusión en el Simposio sobre preguntas fundamentales en mecánica cuántica celebrado en la Universidad Estatal de Nueva York, Albany, en abril de 1984.
La oración llamó inmediatamente la atención de los académicos que trabajan en los Fundamentos de la Física Cuántica y definitivamente alcanzó fama un año después cuando David Mermin abrió con ella un artículo clásico de hoy sobre Fundamentos de la Mecánica Cuántica publicado en Physics Today en 1985. En la última página Mermin afirma: “El experimento EPR está tan cerca de la magia como cualquier fenómeno físico que conozco, y la magia debe disfrutarse”. El mismo D. Greenberger repitió la fórmula a lo largo de los años. En el prefacio del libro Problemas fundamentales en la teoría cuántica, publicado para honrar al profesor JA Wheeler en 1995, escribe: “Lo que hace que la mecánica cuántica sea tan divertida es que sus resultados son tan contrarios a las intuiciones clásicas de uno, pero siempre son predecibles, incluso si no se anticipa. Por eso me gusta decir que la mecánica cuántica es magia, pero no es magia negra ”(su énfasis). En la colección de declaraciones reunidas con ocasión de la reunión Física cuántica de la naturaleza, celebrada en Viena diez años después, Greenberger dice nuevamente: “¡La mecánica cuántica es mágica! ¡No es magia negra, pero no obstante es magia! ”.
Dejando de lado la distinción introducida por Greenberger con la expresión “magia negra” y usando la palabra magia en su tercer significado, debemos estar de acuerdo con él. Los resultados de experimentos como el experimento de doble rendija realizado a baja intensidad, el experimento de elección diferida y muchos otros experimentos realizados en los últimos 35 años en Fundamentos y Procesamiento de Información Cuántica (QIP) muestran que el comportamiento de los sistemas cuánticos individuales no es solo divertido o agradable: es realmente sorprendente (si se ve desde el punto de vista tradicional de la física clásica, eso conforma nuestro sentido común). Si eso fuera todo, habría sido inútil prestar atención al uso de la palabra magia en el contexto de la física cuántica. Casi todo el mundo lo está usando en el tercer significado correcto. Sin embargo, esta consideración no cierra todas las preguntas. La física cuántica nació a pesar de la física clásica y el sentido común, y siempre ha sido sorprendente tanto para el laico en la calle como para aquellos que lo conocían lo suficiente. ¿Cuáles son las razones detrás de afirmar que la mecánica cuántica es mágica, mientras que la misma expresión no se aplica, por ejemplo, a la relatividad, la mecánica clásica, la geología, la química o la biología? Todos ellos son divertidos, agradables y conducen a resultados inesperados y sorprendentes para los legos. ¿Por qué la mecánica cuántica es diferente a este respecto? ¿Dónde reside su extrañeza? ¿Por qué sus predicciones y resultados parecen ser paradójicos o extraordinarios? Pensamos que si uno considera la palabra magia desde el punto de vista de su primer significado básico (no contemplado hasta ahora), podemos obtener un significado que excede en gran medida el ámbito particular de la física. Tiene mucho más interés físico y filosófico y, al mismo tiempo, podría darnos una pista sobre estas consultas anteriores. En este artículo abordamos la cuestión de cuáles son las implicaciones completas de la afirmación “la mecánica cuántica es mágica”, cuando tomamos la palabra magia en su primer sentido fundamental. Abordaremos estos problemas sin pretender presentar una “verdad real” final y definitiva. Pero más bien para expresar un punto de vista que creemos que podría ser satisfactorio para disipar la confusión en torno al término magia y dilucidar con qué puede contribuir realmente este término para comprender que la razón profunda detrás de su uso es que la mecánica cuántica es un cuerpo de conocimiento científico completamente diferente a todos los anteriores. Esto se entiende en el sentido de que no requiere la introducción de todos los principios a priori con respecto a la naturaleza que otros cuerpos de conocimiento introducen implícitamente. La violación de algunos de esos principios a priori y la sorpresa que esta violación nos causa aparecerán como la verdadera razón detrás del uso de la palabra magia en la mecánica cuántica. Este es un resultado interesante que vale la pena considerar.
La mecánica cuántica definitivamente ha cambiado el papel que jugamos en tal escenario. Al volver a ponernos en el marco como observadores y restaurar el papel esencial que siempre hemos jugado en la consecución del orden introducido en la realidad material, la mecánica cuántica ha abierto una perspectiva completamente diferente más ajustada a los hechos que la anterior. Hagamos una conjetura de cómo las leyes y teorías naturales podrían entenderse desde esta nueva perspectiva. Una explicación plausible podría ser la siguiente. Desde las brumas del tiempo, los humanos han operado primero con sus manos y luego con sus dispositivos tecnológicos con la realidad material, sea lo que sea. La realidad material indiferenciada se descompuso en pedazos y se compuso una vez más de manera diferente desde el interior, porque los observadores somos materia autoorganizada. Comenzamos a sostener trozos de materia, a “manipularlos” (huesos y piedras como armas, por ejemplo), para realizar operaciones materiales con nuestra realidad material circundante. Fue esta manipulación hacia la supervivencia lo que, en el transcurso del tiempo y durante millones de años, dio lugar, desde esa realidad material indiferenciada, a piezas de materia, a algo que ahora llamamos “objetos materiales”. Fue entonces a través de esta manipulación con objetos materiales que se establecieron algunas relaciones, es decir, relaciones objetivas recursivas. Lo que sucedió después fue que estas relaciones podrían usarse para construir nuevos objetos materiales y nuevas relaciones, y así sucesivamente. La realidad material indiferenciada dio paso a trozos de materia, luego a objetos materiales y finalmente a relaciones entre objetos materiales. Este proceso eterno introdujo lo que podría entenderse como orden dentro de la realidad material.
Fue en una etapa posterior en el desarrollo de este proceso, que percibimos cómo algunas relaciones pertenecientes a un nivel concreto podrían clasificarse y resumirse en un cierto algoritmo capaz de reproducir todas las relaciones de esa clase. Esto se llamó “una ley natural”. Desde esta nueva “perspectiva mecánica cuántica”, las leyes científicas parecen ser nuestras propias construcciones basadas en la resistencia de la materia: algoritmos computacionales que nos permiten condensar y reproducir una enorme variedad de relaciones. Las perspectivas de la magia y la física clásica presentaron el orden como consecuencia de leyes inmutables, mientras que la mecánica cuántica presenta las leyes como consecuencia del orden anterior que los observadores humanos hemos introducido. Aquí hay una “tensión esencial” natural entre dos aspectos diferentes. Por un lado, las leyes son consecuencias del orden que hemos logrado introducir en un campo concreto de la actividad humana. Sin embargo, por otro lado, este orden es independiente de nuestra voluntad individual. La materia tiene su propia legalidad, revelada por el hecho de que no todo vale.
Sin embargo, esta legalidad material se manifiesta a través de nuestras intervenciones. Siempre ha sido así, incluso si durante mucho tiempo los humanos hemos podido eliminar nuestras intervenciones por completo. Los fenómenos se explicaron luego como si fuéramos “observadores externos” y como si los principios a priori mencionados fueran “precondiciones necesarias”. Pero después de la revolución cuántica ya no podemos pensar en las leyes como si tuvieran una existencia independiente del proceso de conceptualización a partir del cual se construyeron. Einstein era consciente de la relevancia de este proceso olvidado: “los conceptos que han demostrado ser útiles para ordenar las cosas fácilmente alcanzan tal autoridad sobre nosotros que olvidamos sus orígenes terrenales y los aceptamos como obsequios inalterables” (énfasis nuestro). Y Niels Bohr insistió reiteradamente: “a partir de ahora, el propósito no es revelar la esencia real de los fenómenos, sino solo rastrear, en la medida de lo posible, las relaciones entre los múltiples aspectos de nuestra experiencia”
Sin embargo, fue John Wheeler quien una vez más pudo hacer que la idea fuera más precisa al introducir el concepto participativo. Lo que hemos tratado de mostrar al universo en que vivimos siempre ha sido un universo participativo.
Como hemos esbozado, la evolución del pensamiento humano ha sido de la supervivencia a la magia, de la magia a la religión y de la religión a la ciencia. Nada en la historia de la humanidad indica que estamos al final del camino. Y, de la misma manera que hace cuatro mil años las ciencias tal como las concebimos hoy en día eran impensables, podría resultarnos impensable concebir la nueva estructura del conocimiento que podría prevalecer, digamos, dentro de dos o tres mil años a partir de ahora. . En términos históricos, estamos en el camino que sugiere la siguiente figura:
Supervivencia> Magia> Religión> Ciencias> ‘? ‘
