Para poner la pregunta en contexto, esta es una alusión a un relato de una conversación que Abraham Pais tuvo con Albert Einstein con respecto a la teoría cuántica y la naturaleza de la realidad:
“A menudo discutíamos sus nociones sobre la realidad objetiva. Recuerdo que durante una caminata, Einstein se detuvo de repente, se volvió hacia mí y me preguntó si realmente creía que la luna existe solo cuando la miro ”. Rev. Mod. Phys. 51 , 863–914 (1979), pág. 907
Este pasaje inspiró el título del conocido artículo de David Mermin “¿Está la luna allí cuando nadie mira? La realidad y la teoría cuántica”. Physics Today , abril de 1985, págs. 38-47.
- ¿Se determina el futuro, según la mecánica cuántica?
- En el Teorema de Bell, ¿es una distribución lineal de estados singulares una representación inclusiva de todas las teorías de variables ocultas?
- ¿Cuál es la conexión de la función zeta de Riemann con la mecánica cuántica?
- ¿Qué significa realmente que un estado cuántico esté en el espacio de Hilbert?
- Química física: ¿Cuál es la función de onda del grafeno? ¿Algún grupo ha obtenido este resultado?
Por lo tanto, la pregunta expresa un desafío a la opinión ampliamente aceptada de que los sistemas de mecánica cuántica carecen de propiedades objetivas definidas (por ejemplo, posición e impulso), independientes de la observación. Einstein utilizó el ejemplo de la luna para enfatizar las consecuencias aparentemente absurdas de esta visión para los sistemas macroscópicos. La famosa paradoja del gato de Erwin Schrödinger fue ideada para hacer un punto similar.
La expresión más rigurosa e influyente de Einstein de su objeción a este aspecto de la teoría cuántica es su artículo de EPR. Es lamentable que Einstein no haya vivido para ver el teorema de Bell y los experimentos de prueba de Bell que demuestran definitivamente que Einstein estaba equivocado: el mundo físico (y la teoría cuántica) no es compatible con el realismo local.
Aunque la teoría de la onda piloto de Bohm mostró que es posible retener el realismo postulando la existencia de un potencial cuántico explícitamente no local, ha sido criticado por atraer entidades y propiedades superfluas que en principio no son observables.
Por el contrario, las interpretaciones más difundidas de la teoría cuántica conservan la opinión de que los objetos cuánticos no observados carecen de valores definidos para sus propiedades, como la posición y el momento. Por lo tanto, en la medida en que la mecánica cuántica se aplica a los sistemas macroscópicos (como la luna), estos sistemas también carecen de valores definidos cuando no se observan. Sin embargo, la decoherencia cuántica proporciona un marco para comprender por qué los sistemas macroscópicos pueden ser tratados como objetos clásicos con propiedades objetivamente bien definidas para todos los fines prácticos (FAPP). En particular, debido a la decoherencia, no podemos observar violaciones de la desigualdad de Bell para objetos como la luna.
Entonces, para decirlo simplemente, aunque la luna no está allí cuando nadie mira, actúa como si lo estuviera .
Además, de acuerdo con el principio de incertidumbre, siempre habrá cierto grado de indefinición en la posición y el momento, incluso cuando se miden. Entonces, uno puede ir más allá y decir que la luna ni siquiera está allí cuando miramos (aunque actúa como si lo estuviera).
Einstein, por cierto, no afirmó tener pruebas científicas de una realidad física independiente del observador. Lo llamó su creencia . Al mismo tiempo, sintió que había buenas bases filosóficas para adoptar tal creencia, e incluso lo consideró un principio fundamental de la ciencia. El escribio,
“La creencia en un mundo externo independiente del sujeto que percibe es la base de todas las ciencias naturales”.
Tenga en cuenta que Einstein dice que esta creencia es la base de las ciencias naturales, es decir, la ciencia presupone la noción de una realidad objetiva. Esa noción, argumenta, es lo que da sentido al proyecto de investigación científica de la realidad. Sin embargo, pasó a calificar esta declaración, de la siguiente manera:
“Sin embargo, dado que la percepción sensorial solo proporciona información de este mundo externo o de la ‘realidad física’ indirectamente, solo podemos captar este último por medios especulativos. De esto se deduce que nuestras nociones de realidad física nunca pueden ser finales. Siempre debemos prepárese para cambiar estas nociones, es decir, la base axiomática de la física, para hacer justicia a los hechos percibidos de la manera más perfecta lógicamente “.
—Einstein, Albert. Ideas y opiniones . (Nueva York: Crown Publishers, 1954). pag. 266.
Entonces, Einstein no afirma que la ciencia nos dé un conocimiento perfecto o completo de la realidad objetiva. Nuestra ciencia es siempre provisional y es nuestro mejor intento para dar sentido a nuestros hechos percibidos. Sin embargo, insiste en que debemos presuponer una realidad objetiva para que la ciencia tenga sentido.
Sin embargo, ¿ese es realmente el caso? Me parece que Einstein tiene razón en la medida en que el proyecto de la ciencia, por definición, está diseñado para identificar patrones en los datos de observación que son invariables con respecto al tiempo, el espacio y el experimentador. Esas estructuras invariantes pueden entonces, para todos los fines prácticos, considerarse como si fueran una realidad independiente del observador. Pero creo que Einstein puede haber ido demasiado lejos al afirmar que estas estructuras invariantes deben postularse como si realmente tuvieran una realidad objetiva. Es un paso adicional sutil pero crucial que da.