Einstein se equivocó...

Es muy común, aún en nuestros días, escuchar a gente que se las da de “científicas” o “modernas” repitiendo lastimosamente: “yo solo creo en lo que ven mis ojos “ o “para mi solo existe lo que la ciencia puede demostrar…” sin darse cuenta que su afirmación en lugar de ser científica es tremendamente retrógrada e ignorante.

“La ciencia”, que alguna vez en el pasado pudo haber estado liderada por la filosofía, ha dejado paso francamente a la física, ya que los físicos son actualmente los encargados de entender el mundo en el que vivimos, intuir de donde venimos y encerrar en sus fórmulas matemáticas el destino final del ser humano. La propia Física es la que ha abierto una puerta hacia lo desconocido, hacia un mundo misterioso e incomprensible donde por cada exitosa teoría que se formula se agregan varias interrogantes. Y la mayoría de estas interrogantes van de la mano de la Física Cuántica o Física de Partículas.

Por los años treinta las conclusiones a las que llegaban los científicos que desarrollan la teoría de la mecánica cuántica perturbaban a muchos. En el año 1935 Albert Einstein trabajaba junto con Boris Podolsky y Nathan Rosen en Princeton, y juntos formulan una autocrítica a la misma proponiendo un experimento mental que posteriormente se llamó la Paradoja EPR (por las iniciales de sus apellidos).

Resumir esta paradoja, así como ver sus antecedentes y sus consecuencias no es un trabajo fácil, sobre todo si tratas de meterlo todo en un mismo post. El experimento surge debido a la dificultad que tienen estos científicos en aceptar la idea del entrelazamiento cuántico -quantum entanglement- que dice que si tenemos dos partículas A y B entrelazadas cuánticamente, manipulando una de las partículas, se puede modificar el estado total. Es decir, operando sobre una de las partículas se puede modificar el estado de la otra a distancia de manera instantánea, sin importar el espacio o el tiempo que las separe. Esto habla de una correlación entre las dos partículas que no tiene contrapartida en el mundo de nuestras experiencias cotidianas.

El experimento planteado por EPR consiste en dos partículas que interactuaron en el pasado y que quedan en un estado entrelazado. Dos observadores reciben, cada uno, una de las partículas. Si un observador mide el momento de una de ellas, sabe cuál es el momento de la otra. Si mide la posición, gracias al entrelazamiento cuántico y al principio de incertidumbre, puede saber la posición de la otra partícula de forma instantánea, lo que contradice el sentido común. Es como si dos amigos, uno en Nueva York y el otro en Tokio llevan corbatas de color negro. En el momento en que el amigo de Nueva York se cambiase la corbata negra por una roja, en Tokio, y SIMULTÁNEAMENTE, su amigo se cambiarà, a su vez, la corbata negra por una roja desafiando la velocidad de la luz, y por tanto, la teoría de la relatividad.

La paradoja EPR fue planteada como una crítica a la mecánica cuántica, como una muestra de su incompletitud. Cuando Einstein se topó con este efecto misterioso lo tildó de "fantasmal" (spooky), ya que ampararía fenómenos paranormales hasta entonces desdeñados por la ciencia, como la telepatía. El genial físico concluyó que debía haber algo radicalmente erróneo en la mecánica cuántica para permitir llegar a semejantes conclusiones, ya que el hecho de que la “energía” que intercambiaban las partículas para su sincronicidad debía ser más rápida que la de la luz contradecía abiertamente la Teoría de la Relatividad. Durante toda su vida pensó que debían existir variables locales ocultas que explicarían racionalmente la paradoja, y sin embargo….. SE EQUIVOCÓ.


"Ninguna variable local oculta puede explicar las correlaciones que se dan en la paradoja EPR, lo que deja abierta la posibilidad, aun cuando las separen años luz, de que las partículas permanezcan conectadas por un nivel subcuántico no local que nadie conoce". (John S. Bell, 1965)

El físico John S. Bell, del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), analizó teóricamente la paradoja y descubrió que el problema estaba en el concepto de realidad objetiva, que para Einstein seguía siendo el clásico (el que todos intuímos: la realidad está “ahí fuera”, y existe independientemente de la medición). Sin embargo, podría suceder que la realidad objetiva no fuera independiente, y que -al menos teóricamente- sería posible hacer experimentos para comprobarlo.

El Teorema de Bell

El Teorema de Bell prueba la conexión-correlación entre sistemas no relacionados causalmente. Bell aduce que mientras la separación en el tiempo o en el espacio son "reales" en ciertos contextos, dicha separación es "irreal" o carece de importancia en la mecánica cuántica.

Imagínese una fuente que emite dos corrientes de fotones (o rayos de luz, para entenderlo mejor), fotones que son interceptados por dos instrumentos: A y B

Estos instrumentos pueden estar todo lo lejos que se quiera entre sí, incluso hallarse emplazados en puntos opuestos del universo. Por simple aplicación de leyes aceptadas de la mecánica cuántica, Bell demuestra que cualquier propiedad de las partículas que se mida en el instrumento A, provocará, simultáneamente, una medición matemáticamente complementaria en el instrumento B. Lo asombroso del caso viene cuando nos damos cuenta de que eso significa que cada fotón sabe la medición a la que está siendo sometido el otro fotón, y lo sabe instantáneamente.

Bell prueba que este tipo de relación no-local debe darse tanto en separaciones espaciales como en separaciones temporales. Todo parece indicar que "cierta energía" es la causante de esta correlación simultánea de conocimiento, pero en física no se conoce una energía que pueda moverse tan rápidamente.

Los Experimentos

Quienes estimaron la formulación matemática de Bell increíble, convinieron en que debía tratarse de un mero accidente en el planteamiento o en el posterior desarrollo de las fórmulas, error que las privaría de valor experimental. El Dr. John Clauser probó, sin embargo, el Teorema de Bell en Berkeley, California, de forma experimental. De nuevo surgieron objeciones. Clauser repitió la prueba, esta vez con controles más rigurosos, y obtuvo el mismo resultado. Otros científicos repitieron el experimento, hasta 6 en pocos años, de los cuales 4 corroboraban el teorema.

El 6 de Enero de 1983, la revista New Scientist, de Londres, dio cuenta de dos experimentos realizados por el Dr. Alain Aspect, del Instituto de Óptica Teórica de Orsay, localidad cercana a París, que vindicaban el Teorema de Bell. El experimento de Aspect estableció una conexión cuántica en una distancia de unos 12 metros. Posteriores experimentos en criptografía han logrado detectar efectos de conexión cuántica del orden de kilómetros.

Recientemente se ha confirmado el fenómeno mediante un nuevo experimento realizado por el Dr. Nicolas Gisin de la Universidad de Ginebra. El Dr. Gisin envió dos fotones en dirección opuesta a través de un canal de fibra óptica. Una vez que los fotones se encontraron a una distancia de 7 millas (unos 10 Km.), se toparon cada uno con una lámina de cristal ante la cual sólo se les permitía las opciones de cruzarla o rebotar. Ambos se vieron forzados a tomar una decisión entre las dos alternativas igualmente posibles. Puesto que no es factible la comunicación entre ellos, la física clásica predeciría que sus decisiones serían independientes. Pero ambos fotones tomaron la misma decisión. Y en el mismo instante de tiempo, impidiendo cualquier tipo de comunicación entre ellos, incluso a la velocidad de la luz. Las dos partículas estaban enlazadas cuánticamente y se comunicaban instantáneamente a pesar de la separación. El efecto fue repetido con fiabilidad con muchos pares de fotones.

A manera de corolarios al Teorema de Bell

Incluso un paladín de la ciencia "racional" como Martin Gardner admite el éxito de Bell: "Bell ha demostrado que no existe ninguna teoría local con variables ocultas que sea consistente con la mecánica cuántica. Sin embargo, esto deja abierta la posibilidad de que una teoría no local con variables ocultas resulte ser consistente con la mecánica cuántica. No hay evidencia, pero su posibilidad lógica permite a Sarfatti y otros propagarla".

Para Bell y otros físicos como Jack Sarfatti la paradoja EPR sugiere que la información cuántica puede transferirse instantáneamente desde una parte del universo a cualquier otra. Y no se violaría la Teoría de la Relatividad porque lo que se transfiere no es energía sino información.

Bajo el número de patente 771165 de los EE.UU., el Dr. Jack Sarfatti registró un prototipo de sistema de comunicación más rápido que la velocidad de la luz. Aducía que mientras que la energía no podía alcanzar la velocidad de la luz, la información, en base al Teorema de Bell, sí podía. Posteriormente, en 1982, el Dr. Herbert registró un segundo sistema de comunicación más rápido que la velocidad de la luz, sistema inspirado también en el teorema de Bell y tras largas discusiones sobre el particular mantenidas con el Dr. Sarfatti.

Los fenómenos cuánticos aportan prima facie evidencia de que la información se extiende de un modo que no corresponde a ideas clásicas. Así pues, la noción de que la información se transmita supralumínicamente no resulta, a priori, nada irracional. (Herny P. Slapp, Are Superluminal Connections Necessary? Lawrence Berkeley Laboratories, Nov. 1976)

Finale airoso

Para hacernos una idea de lo que esto significa, démosle al teorema una imagen antropomórfica. Imaginemos a dos personas, una en Buenos Aires y la otra en Lisboa. Ambas personas llevan zapatos de color azul. Si estas personas fuesen fotones del teorema de Bell (o tuvieran entre ellos un vínculo semejante), en el momento en que el señor de Buenos Aires se cambiase los zapatos azules por unos marrones, en Lisboa, y simultáneamente, su alter ego se cambiaría, a su vez, los zapatos marrones por unos azules.

La explicación más excéntrica de la paradoja Einstein-Podolsky-Rosen se la debemos a Costa de Beauregard, un físico francés: "La información procedente de la medición de la partícula A viaja hacia atrás en el tiempo hasta el origen del par de partículas, y luego hacia adelante en el tiempo hasta la partícula B, llegando allí en el mismo instante en que ha partido de A". (Si, como Steven Weinberg aduce, la belleza de una teoría incita a su aceptación, ésta de Costa de Beauregard debería ser aceptada sin dilación).

Este "prescindir del chovinismo electromagnético", para utilizar una imagen del profesor Sarfatti significaría para el ortodoxo Sr. Gardner, convertir el mundo en un inmenso e intrincado espectáculo de títeres, con un Gran Titiritero que lo decide todo.

No obstante los ataques del Sr. Gardner, Sarfatti no es tan extremista como quiere darse a entender. En palabras del propio físico: "Dudo de la existencia de poderes de psicoquinesis y de la transferencia supraluminal de información. Sin embargo acepto la posibilidad de su existencia, ya que la mecánica cuántica parece tener sitio para ellas".

"No tenemos derecho, desde un punto de vista físico, a negar a priori la posibilidad de la existencia de la telepatía".

(Einstein en una carta al Dr. Jan Ehrenwald, el 8.7.1946)

¿Y en que otras facetas del conocimiento humano encontramos experiencias similares? El brillante médico siquiatra Carl Jung describe, en uno de sus escritos de 1952, lo que él llamó sincronicidad y que define como “la simultaneidad de dos sucesos vinculados por el sentido pero de manera acausal”. Este concepto se halla implícito en toda la obra de Jung, y el mismo la ejemplifica en la famosa experiencia junto a un paciente sobre el sueño y la aparición de un escarabajo de oro.

En nuestra juventud existían tres dimensiones que sustentaban el universo conocido. Mas adelante se agregó una cuarta, el tiempo, que permeaba las otras tres. Pues bien, en la actualidad los físicos teóricos intuyen que existen muchas más. Por ejemplo Stephen Hawking en su nuevo libro “El Gran Diseño” arriesga la existencia de siete dimensiones más que se enrollan unas sobre otras. Algunos científicos imaginan que la transferencia de información entre dos partículas con un estado cuántico entrelazado se realiza en alguna de esas siete nuevas dimensiones que podría tener el universo, salvaguardando el buen nombre de la Teoría de la Relatividad. Al hablar de once dimensiones, nos viene a la mente una frase de Jesús que nos llega en el Evangelio de San Juan capítulo XIV, Versículo 2: “En la casa de mi Padre muchas moradas hay; si así no fuera, yo os lo hubiera dicho; voy, pues, a preparar lugar para vosotros.”

Como decíamos al principio cada nuevo descubrimiento abre la puerta para muchos más. La explicación de la paradoja EPR, su demostración teórica y posteriormente experimental, nos pone frente a frente con la posible existencia de ciertos fenómenos paranormales, criptografía cuántica, computación cuántica, teletransportación…

Alguno puede llegar a decir que muchos de estos conceptos no pertenecen a la ciencia, pero bastaría que dentro de diez o quince años uno de nuestros maravillosos nuevos filósofos, los físicos teóricos, demostrara matemáticamente que son una realidad para que automáticamente pasen a formar parte de ella. ¿Tendría esto sentido?