De la revista Quanta (encuentra la historia original aquí).
«La locura es hacer la misma cosa una y otra vez y esperar resultados diferentes»
Esta ocurrencia -la llamaré «locura de Einstein»- suele atribuirse a Albert Einstein. Aunque el efecto Matthew puede estar operando aquí, es innegable que es el tipo de frase ingeniosa y memorable que Einstein solía soltar. Y me complace darle el crédito, porque al hacerlo nos lleva a direcciones interesantes.
En primer lugar, hay que tener en cuenta que lo que Einstein describe como locura es, según la teoría cuántica, la forma en que el mundo realmente funciona. En la mecánica cuántica se puede hacer la misma cosa muchas veces y obtener resultados diferentes. De hecho, esa es la premisa en la que se basan los grandes colisionadores de partículas de alta energía. En esos colisionadores, los físicos golpean las mismas partículas precisamente de la misma manera, trillones y trillones de veces. ¿Están todos locos por hacerlo? Parece que no, ya que han obtenido una estupenda variedad de resultados.
Por supuesto, Einstein, famosamente, no creía en la imprevisibilidad inherente del mundo, diciendo «Dios no juega a los dados». Sin embargo, al jugar a los dados, actuamos la locura de Einstein: Hacemos lo mismo una y otra vez, es decir, lanzamos los dados, y anticipamos correctamente resultados diferentes. ¿Es realmente una locura jugar a los dados? Si es así, ¡es una forma muy común de locura!
Podemos eludir el diagnóstico argumentando que en la práctica uno nunca lanza los dados exactamente de la misma manera. Cambios muy pequeños en las condiciones iniciales pueden alterar los resultados. La idea subyacente aquí es que en las situaciones en las que no podemos predecir con exactitud lo que va a pasar después, es porque hay aspectos de la situación actual que no hemos tenido en cuenta. Alegatos similares de ignorancia pueden defender a muchas otras aplicaciones de la probabilidad de la acusación de locura de Einstein a la que todas están expuestas. Si tuviéramos pleno acceso a la realidad, según este argumento, los resultados de nuestras acciones nunca estarían en duda.
Esta doctrina, conocida como determinismo, fue defendida con pasión por el filósofo Baruch Spinoza, a quien Einstein consideraba un gran héroe. Pero para tener una mejor perspectiva, tenemos que aventurarnos aún más atrás en la historia.
Parménides fue un influyente filósofo de la Grecia antigua, admirado por Platón (que se refiere al «padre Parménides» en su diálogo el Sofista). Parménides defendía la desconcertante opinión de que la realidad es inmutable e indivisible y que todo movimiento es una ilusión. Zenón, alumno de Parménides, ideó cuatro famosas paradojas para ilustrar las dificultades lógicas del propio concepto de movimiento. Traducida a términos modernos, la paradoja de la flecha de Zenón es la siguiente:
- Si sabes dónde está una flecha, lo sabes todo sobre su estado físico.
- Por tanto, una flecha (hipotéticamente) en movimiento tiene el mismo estado físico que una flecha inmóvil en la misma posición.
- El estado físico actual de una flecha determina su estado físico futuro. Esto es la cordura de Einstein: la negación de la locura de Einstein.
- Por tanto, una flecha (hipotéticamente) en movimiento y una flecha inmóvil tienen el mismo estado físico futuro.
- La flecha no se mueve.
Los seguidores de Parménides se enzarzaron en nudos lógicos y raptos místicos por la contradicción bastante flagrante entre el punto cinco y la experiencia cotidiana.
El logro fundacional de la mecánica clásica es establecer que el primer punto es defectuoso. Es fructífero, en ese marco, permitir un concepto más amplio del carácter de la realidad física. Para conocer el estado de un sistema de partículas, hay que conocer no sólo sus posiciones, sino también sus velocidades y sus masas. Armada con esa información, la mecánica clásica predice completamente la evolución futura del sistema. La mecánica clásica, dado su concepto más amplio de la realidad física, es el modelo mismo de la cordura de Einstein.
Con este triunfo en mente, volvamos a la aparente locura de Einstein de la física cuántica. ¿Podría esa dificultad aludir igualmente a un concepto inadecuado del estado del mundo?
El propio Einstein lo pensaba. Creía que debían existir aspectos ocultos de la realidad, aún no reconocidos dentro de la formulación convencional de la teoría cuántica, que devolverían la cordura a Einstein. Desde este punto de vista, no es tanto que Dios no juegue a los dados, sino que el juego que practica no difiere fundamentalmente de los dados clásicos. Parece aleatorio, pero eso sólo se debe a nuestra ignorancia de ciertas «variables ocultas». A grandes rasgos: «Dios juega a los dados, pero ha amañado la partida».
Pero a medida que las predicciones de la teoría cuántica convencional, libre de variables ocultas, han ido de triunfo en triunfo, el margen de maniobra en el que se podrían acomodar dichas variables se ha vuelto pequeño e incómodo. En 1964, el físico John Bell identificó ciertas restricciones que deben aplicarse a cualquier teoría física que sea a la vez local -lo que significa que las influencias físicas no viajan más rápido que la luz- y realista, lo que significa que las propiedades físicas de un sistema existen antes de la medición. Pero décadas de pruebas experimentales, incluida una prueba «sin lagunas» publicada en el sitio de preimpresiones científicas arxiv.org el mes pasado, muestran que el mundo en el que vivimos evade esas restricciones.
Irónicamente, la propia mecánica cuántica convencional implica una vasta expansión de la realidad física, que puede ser suficiente para evitar la locura de Einstein. Las ecuaciones de la dinámica cuántica permiten a los físicos predecir los valores futuros de la función de onda, dado su valor actual. Según la ecuación de Schrödinger, la función de onda evoluciona de forma completamente predecible. Pero en la práctica nunca tenemos acceso a la función de onda completa, ni en el presente ni en el futuro, por lo que esta «predictibilidad» es inalcanzable. Si la función de onda proporciona la descripción definitiva de la realidad -¡cuestión controvertida!- debemos concluir que «Dios juega a un juego profundo, aunque estrictamente basado en reglas, que a nosotros nos parecen dados».
El gran amigo y compañero intelectual de Einstein, Niels Bohr, tenía una visión matizada de la verdad. Mientras que, según Bohr, lo contrario de una verdad simple es una falsedad, lo contrario de una verdad profunda es otra verdad profunda. Con este espíritu, introduzcamos el concepto de falsedad profunda, cuyo opuesto es igualmente una falsedad profunda. Me parece adecuado concluir este ensayo con un epigrama que, emparejado con el que empezamos, ofrece un bonito ejemplo:
«La ingenuidad es hacer lo mismo una y otra vez, y esperar siempre el mismo resultado»
Frank Wilczek fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 2004 por su trabajo sobre la teoría de la fuerza fuerte. Su libro más reciente es A Beautiful Question: Finding Nature’s Deep Design. Wilczek es catedrático de Física Herman Feshbach en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.
Reproducido con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente de la Fundación Simons cuya misión es mejorar la comprensión pública de la ciencia cubriendo los avances y tendencias de la investigación en matemáticas y ciencias físicas y de la vida.