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Mecánica Cuántica y multiverso

Nuevas ideas sobre la interpretación de la Mecánica Cuántica nos devuelven otra vez al los mundos múltiples de Everett.

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Foto: Wikimedia commons.

La Mecánica Cuántica (MC) no tiene ningún problema siempre y cuando uno se limite a calcular. El cálculo del momento magnético del electrón que se puede hacer con la Mécanica Cuántica, por ejemplo, es uno de los parámetros mejor calculados, algo que podemos comprobar experimentalmente. Sin esta rama de la Física no tendríamos transistores en los microprocesadores, ni microscopios electrónicos o de efecto túnel, ni muchas otras cosas que ahora damos por sentadas.
Pero hay cuestiones como la superposición o el colapso de la función de ondas que cuando pensamos sobre ellas nos metemos de lleno en el asunto de la interpretación de la MC. Entonces la situación se torna bastante confusa. A falta de experimentos que nos guíen, básicamente cada físico se adhiere a una corriente de pensamiento de las existentes en el campo o, incluso, se monta la suya propia.
De la Universidad de California en Davis nos viene la última idea al respecto. Según Andreas Albrecht y Dan Phillips serían las fluctuaciones de la Mecánica Cuántica las que le dotaría de su carácter probabilístico.
Schrödinger introdujo en su día el experimento mental del gato que lleva su nombre para poner de relieve los problemas que tenían ciertas interpretaciones de la MC. El estado del gato está ligado a un isótopo radiactivo cuya desintegración libera cianuro mediante un mecanismos. Habría cierta probabilidad, pongamos del 50%, de que el isótopo se desintegre. Así que, llevado al extremo el asunto de la superposición, el gato está en una superposición de estados vivo y muerto que colapsa a uno de ellos sólo cuando abrimos la caja. Hay variaciones de este experimento mental en el que se sustituye el gato por el amigo de Wigner.
Albrecht no se dio cuenta hasta hace un tiempo, según él, de la importancia de las fluctuaciones cuánticas y la probabilidad sobre nuestro modo de ver el Universo. Una de las consecuencias sería que el colapso de cada función de ondas da lugar a distintas realidades. Para el caso del gato, en un universo el gato vive y en el otro se muere. Como hay multitud de partículas en el Universo se daría lugar a una multitud de universos hijos cada microsegundo dado lugar a un gigantesco multiverso. Se formarían continuamente los que podaríamos llamar universos bolsillo. Esta idea de mundos múltiples ya fue propuesta por Everett hace muchos años.
Según Albrecht sólo hay dos modos de enfrentarse al problema de adoptar la MC como una descripción de la realidad física. O bien uno acepta la idea de los mundos múltiples o simplemente hay algo erróneo o algo que falta en la teoría. Albrecht cree en la primera posibilidad.
Según este investigador las teorías cosmológicas dicen que la física cuántica funciona a lo largo de todo el Universo. Así por ejemplo, las fluctuaciones cuánticas a comienzos del Universo explican cómo se formaron las galaxias tiempo después, algo que se puede comprobar observacionalmente.
El problema de la interpretación de los mundos múltiples es que es muy difícil obtener respuestas a preguntas sobre la Física Cuántica como, por ejemplo, de dónde viene la masa del neutrino.
Según el investigador Don Page, que también se ha planteado este tipo de cuestiones, las reglas cuánticas de la probabilidad simplemente no responden a preguntas clave en un multiverso en donde no sabemos en qué universo bolsillo estamos.
Una posible solución es añadir un nuevo ingrediente a la teoría: un conjunto de números que nos digan la probabilidad de estar en cada universo bolsillo. Esta información se puede combinar con la MC y uno podría, en principio, empezar a calcular matemáticamente cosas que antes no se podían.
Pero Albrecht y Phillips niegan esta posibilidad. “Si toda probabilidad es realmente teoría cuántica entonces no se puede hacer. Los universos bolsillo son una desviación mucho más grande de la actual teoría de lo que la gente ha asumido.”
Es decir, no parece que hayamos avanzado mucho. Inferir la existencia de otros universos es además bastante complicado, por no decir imposible desde el punto de vista experimental.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Web del investigador. [3]
Artículo en ArXiv. [4]