Estudio sugiere que la realidad objetiva no existe

En el mundo cuántico, el observador es una pieza imprescindible. En un reciente artículo publicado en el periódico Science Advances, se postula una teoría por demás interesante: que las partículas pueden ubicarse en diversos sitios y estados al mismo tiempo, pero solamente cuando no son observadas.

Una vez que el observador posa su atención, el sistema cuántico frena la sobreposición y elige un lugar y estado específicos. Alessandro Fedrizzi y Massimiliano Proietti, autores del estudio, aseguran que este peculiar comportamiento de la naturaleza ya se ha comprobado varias veces en laboratorio.

Experimentos de esta clase se vienen haciendo desde 1961, año en que Eugene Wigner cuestionó que sucedería si la mecánica cuántica se aplicaba a un observador que es observado. En una analogía simple y entendible, es como si un físico observara a otra persona arrojar una moneda al aire.

El observador observado.

La persona que está ejecutando la acción siempre obtiene un resultado definitivo, cara o cruz. Sin embargo, según la mecánica cuántica el observador externo, que no puede ver el resultado, describirá a una persona que realiza la acción y la moneda con una sobreposición de resultados posibles. Esto sucede porque ambos están «entrelazados», en otras palabras, cuando el observador manipula uno u otro también pasa por una alteración, pues están conectados.

Partiendo de esta conclusión, Wigner empleó un tipo de medición cuántica denominada “experimento de interferencia”, donde se permite revelar la sobreposición de un sistema entero. Esto confirma que ambos objetos están entrelazados.

Entonces, tendríamos dos realidades: una donde la persona que lanzó la moneda defenderá un resultado para cada acción y la del científico que observó al individuo y la moneda en sobreposición. En aquella época, Wigner no consideró que se trataba de una paradoja, pues sería ilógico comparar a un observador consciente con un objeto cuántico. Pero, a medida que avanzaban los años su comprensión cambió. Como explican los autores del estudio, la descripción es válida según los libros formales de mecánica cuántica.

Validez del experimento.

Hasta hace poco, desde la ciencia se había progresado muy poco para corroborar que el experimento anterior reflejaba la realidad. En la Universidad de Viena, un físico llamado Časlav Brukner propuso una forma de poner a prueba el escenario de Wigner.

Para lograr su cometido se valió de una estructura postulada por primera vez en 1964, por el físico John Bell. Brukner consideró dos pares de sujetos para el experimento, separados en dos cajas. Realizarían mediciones en estado compartido, dentro y fuera de sus respectivas cajas.

Entonces, los resultados podrían organizarse para evaluar la desigualdad de Bell. Si dicha desigualdad se violaba, los observadores podrían obtener información alternativa.

Es aquí donde entran en juego los autores del artículo, que hace poco realizaron una prueba experimental de esta teoría en la Universidad Heriot-Watt, en Edimburgo. Emplearon una computadora cuántica pequeña construida con tres pares de fotones entrelazados.

Dos pares representan el lanzamiento de la moneda, y el par restante a la moneda en sí. De esta forma, midieron la polarización de los fotones al interior de sus respectivas cajas. Dos fotones quedaron fuera de cada una de las cajas y también podían medirse. La recolección de datos de estos seis fotones se extendió durante semanas para generar información estadística suficiente.

La objetividad del experimento.

Los autores afirman haber demostrado que la mecánica cuántica puede ser incompleta con la presunción de los hechos que son objetivos, y consideran que violaron la desigualdad. Sin embargo, es importante señalar que los propios autores tienen en cuenta que la teoría se basa en algunas hipótesis. Entre estas, destacan que las mediciones no se ven influenciadas por señales que viajan por encima de la velocidad de la luz y que los observadores pueden elegir las mediciones que serán realizadas.

Otro aspecto importante es si los fotones pueden considerarse como observadores. En este sentido, el equipo destaca que en la teoría de Brukner el observador no tiene que ser consciente, solamente establecer hechos como resultado de una medición. Además, los libros de mecánica cuántica no proporcionan indicios de que el detector no pueda describirse como un objeto cuántico, según los autores.

Todavía queda la cuestión de si resulta plausible que la mecánica cuántica estándar no se aplique a gran escala, aunque esto debe probarse por separado. Por eso, los autores creen que, al menos para modelos locales, el experimento demuestra que se necesita repensar el concepto de objetividad.

Aunque los hechos experimentados a escala macroscópica sean seguros, surge la duda sobre la forma en que las interpretaciones de la mecánica cuántica pueden acomodar hechos subjetivos.