¿Existe la realidad?: el experimento que comprueba por primera vez que a nivel cuántico no hay hechos objetivos

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En la vida diaria hay hechos indiscutibles.

Por ejemplo, si dos personas observan una pelota de tenis, ambos aceptarán que es una esfera. O si lanzan una piedra, no podrán negar que volará por los aires y luego caerá al suelo.

Esos son “hechos” y conforman lo que llamamos “realidad”. Son cosas que seguirán siendo ciertas, sin importar quién las observe, o incluso si nadie las observa.

El asunto, sin embargo, se complica cuando nos trasladamos a escalas nanométricas en las que, según la física cuántica, la reglas que rigen nuestro mundo parecen no aplicarse de la misma manera.

A ese nivel, suceden cosas extrañas que hasta ahora solo se han formulado de manera teórica, pero un grupo de investigadores afirma que, por primera vez, lograron demostrar en un experimento que a nivel cuántico no existen los “hechos objetivos” y que la realidad depende de quien la mire.Saltar las recomendacionesQuizás también te interese

Fin de las recomendaciones.

Puntos de vista

La teoría cuántica sostiene que el observador de un hecho influye en la manera en que ese hecho es percibido.

Es como decir que una misma pelota de tenis, para alguien puede ser una esfera pero para otro un cubo.

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Image captionLos investigadores utilizaron fotones para enviar información entre varios “observadores”.

Para comprobarlo, físicos de la Universidad Heriot-Watt en Escocia, idearon un experimento que involucró cuatro observadores: Alice, Amy, Bob y Brian.

Estos personajes no son personas, en realidad son cuatro sofisticadas máquinas en un laboratorio.

La prueba consistió en que a Alice y Bob recibían un mensaje, que en este caso fue un fotón, que es una partícula cuántica de la cual está compuesta la luz.

Luego, Alice y Bob enviaban ese fotón a Amy y Brian, es decir le transmitieron el mensaje.

Y aquí va lo sorprendente: a pesar de que Alice y Bob le enviaron la misma información a Amy y Brian, estos dos últimos tuvieron la posibilidad de interpretarlo de una manera diferente.

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Image captionEl profesor Fedrizzi fue el líder de la investigación.

El proceso es bastante complejo, pero es como si se formara un teléfono roto en el que un mismo mensaje se transforma a medida que pasa de una persona a otra.

Esto resultado está relacionado con un concepto de la mecánica cuántica, que dice que las partículas pueden entrelazarse y cambiar depende dependiendo “quién” las mire.

Para entender mejor las implicaciones de experimento, en BBC Mundo conversamos con el físico Alessandro Fedrizzi, líder de la investigación, quien trabaja como profesor en el Instituto de Fotónica y Ciencias Cuánticas de la Universidad Heriot-Watt.

BBC

¿Cuál el principal aporte de este experimento?

El mensaje es que en la teoría cuántica no hay hechos objetivos. Con esto nos referimos a que un mismo hecho no se ve de la misma manera para dos observadores.

Esto es algo que normalmente no esperamos en la ciencia, porque en ciencia es muy importante que los hechos sean iguales para todos los observadores.

Esta es la primera vez que alguien conduce un experimento que muestra que los hechos no son universales a nivel cuántico.

Cuando hablamos de hechos en la vida real, son cosas que se pueden verificar muy rápido. Lo que decimos es que en la teoría cuántica, a un nivel profundo, los hechos no son objetivos para los observadores.

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Image caption¿Existen los hechos?

¿Eso quiere decir que los hechos no existen?

Los hechos existen, pero pueden que sean subjetivos. En la ciencia es muy importante que haya hechos en los que todos podamos estar de acuerdo, eso es lo que permite el desarrollo de la ciencia. Cualquier cosa que entendamos como un hecho científico, es algo en lo que todos podemos estar de acuerdo.

Ahora, resulta que en la teoría cuántica puede que ese no sea el caso, es decir, distintos observadores pueden tener acceso a distintos hechos que pueden coexistir entre ellos.

En la vida diaria eso difícilmente nos afectará, pero significa que tendremos que reescribir o cambiar nuestra comprensión de lo que realmente significa la mecánica cuántica a nivel fundamental.

¿Este experimento puede tomarse como una prueba de que existen los “hechos alternativos”?

He visto gente que toma este experimento como una forma de decir que en realidad sí hay “hechos alternativos”. Esta gente siempre dirá lo que se ajuste a sus creencias, pero nada de lo que vimos en nuestra investigación respalda esas afirmaciones.

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Image caption¿La realidad depende de quien la ve?

¿Existe la realidad a nivel cuántico?

Aún hay debate sobre si los sistemas cuánticos tienen un realidad, algunos dicen que sí, otros dicen que no. Este experimento no redefine lo que es la realidad, cuestiona más bien cómo percibimos esa realidad y plantea que la realidad que observa un individuo, puede que no sea la misma que observa otro.

¿Hay una frontera en la que las leyes de la física que vemos en la vida diaria comienza a cambiar?

Los cálculos que se utilizan en la ciencia no marcan una línea entre lo cuántico y lo que llamamos clásico. Las fórmulas no nos dan una regla acerca de en qué punto las cosas dejan de ser clásicas.

En teoría, yo podría describir cualquier cosa, incluyendo el universo entero, como un sistema cuántico, sin embargo, a nivel experimental aún estamos tratando de encontrar si hay una frontera, pero hasta ahora los sistemas que hemos podido ver que se rigen por la mecánica cuántica son muy pequeños, son sistemas de nanogramos o microgramos.

¿Cómo así?

Yo podría describir una pelota de tenis usando las reglas de la mecánica cuántica, pero lo que ocurre es que las propiedades cuánticas que ella tiene son imperceptibles en un objeto tan grande. Las cantidades que se obtienen del tratamiento cuántico de este objeto tan grande nos dicen que los efectos cuánticos a esta escala simplemente no pueden ser observados en el mundo real.

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Image captionQuizás en un futuro tengamos que replantearnos lo que consideramos real.

Eso no significa que no sea cuántico, solo significa que los efectos no son visibles a esa escala. Pero actualmente, no estamos en capacidad de decir si la pelota de tenis es un sistema clásico o un sistema cuántico.

¿Cuál es el siguiente paso?

Quisiéramos aplicar este experimento con observadores más y más grandes, quizás algún día con observadores conscientes. Quizás fallará, en ese caso podremos concluir que en realidad sí hay una escala por encima de la cual la mecánica cuántica ya no se aplica.

Pero si funciona, una conclusión podría ser que incluso para observadores humanos, las observaciones pueden ser subjetivas.

En ese punto, quizás necesitemos cuestionar incluso la realidad de los hechos objetivos que percibimos en nuestra vida cotidiana.

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