"LA REALIDAD YA NO ES UNA CERTEZA"

Nota: los extractos que pego a continuación son algo extensos, pero creo que merece la pena porque el artículo es muy interesante.

El concepto clásico de la física empieza a deshilacharse.
La erosión comenzó, de hecho, a principios del siglo XX, cuando los físicos empezaron a sondear la intimidad de nuestro mundo material. Estaban acostumbrados a representar los objetos como ondas o párticulas desplazándose en el espacio y en el tiempo, como olas en la superficie del mar o bolas en un tapete de billar. Pero una vez observados de muy de cerca, la luz, los átomos o los electrones, ninguno de ellos parece comportarse de forma tan simple. Por poner un ejemplo, la luz, considerada hasta entonces como una onda, muestra descaradamente un comportamiento digno de una partícula; y, a la inversa, el electrón que no parecía poder ser otra cosa que una partícula se comporta a menudo como una onda.

En unos pocos años, gracias a un esfuerzo conceptual único en la historia, los teóricos consiguieron levantar de manera totalmente EMPÍRICA un arsenal matemático capaz de describir todos estos comportamientos "abracadabrantes": en 1925 la mecánica cuántica nace oficialmente, para mantenerse inmutable desde entonces. (...) Tenemos que aceptar que las leyes que rigen la evolución de estos objetos les permiten estar relacionados más allá del espacio y del tiempo, estar en varios estados a la vez y reducirse aleatoriamente a uno cuando se les trata de observar, siguiendo leyes de probabilidad muy precisas... Todas ellas "aberraciones" con las cuales los físicos deben ahora bregar, pues estre extraño mundo cuántico es, en efecto el nuestro.


La mecánica cuántica, nunca pillada en falta, ha permitido con total éxito predecir las propiedades de los elementos químicos, el comportamiento de los lásers y los chips electrónicos, la estabilidad del ADN o la "explosividad" de las reacciones nucleares... sin duda, la mecánica cuántica está destinada a describirnos el comportamiento íntimo de toda la materia que nos rodea y nos constituye.

Todo esto plantea evidentemente un molesto problema. ¿Cómo aceptar que la teoría más perfeccionada de la física está hasta ese punto alejada de nuestros conceptos clásicos? ¿Es apropiado que su mensaje más fundamental sea tan poco aprehensible? ¿Cómo la realidad puede superar hasta este punto nuestra imaginación?

Desde hace treinta años, no ha pasado un año sin que una gran conferencia internacional intente desbrozar la decena de pistas que actualmente se consideran con el fin de recontruir una "imagen intuitiva" del mundo real que esté de acuerdo con los datos de la física moderna. El problema es que cada una de estas interpretaciones "realistas" es más surrealista que la anterior. Por ejemplo, una de las más conocidas, es la propuesta en 1957 por el físico americano Hugh Everett: para explicar que un objeto cuántico puede estar en varios estados a la vez y realizar sólo uno cuando se le observa, postula que todos los demás estados se relizan... en universos paralelos.

Para el físico americano Christopher Fuchs, estos trabajos no van en la buena dirección: "Nuestra labor no consiste en dar sentido a los axiomas cuánticos añadiendo por encima más estructuras, más definiciones y más imágenes de ciencia-ficción, sino en descartar todo esto y volver a empezar desde cero. Y para ello no veo otra alternativa que sumergirse en los trabajos, técnicas e implicaciones de la teoría cuántica de la INFORMACIÓN.


La información conquista la física
¡La información! Famosa palabra. Pero ¿qué tiene que ver con todo esto? Esta noción no es fácil de definir con precisión, pero todo el mundo sabe intuitivamente de qué va: la información es un elemento de conocimiento sobre un suceso y puede ser codificada por una serie de unos y ceros, como en informática. Nada que ver "a priori" con la mecánica cuántica.
Pero, a finales de los 80, empezó a surgir en la mente de los físicos la idea de que la información se podía utilizar como una herramienta para comprender la misma mecánica cuántica. ¿Y si la información cuántica no fuera una aplicación de la teoría, sino su fundamento?

Esta es la idea que está actualmente en el meollo de los debates: afirmar que la mecánica cuántica no habla del objeto en sí mismo, sino de lo que se sabe sobre él. (...) A primera vista, esto puede parecer una idea muy banal, hasta una perogullada: es evidente que no tenemos acceso al mundo más que a través de las informaciones que extraemos de él a través de nuestras sensaciones, mas bien pobres y simplificantes: de Demócrito a Kant, los filósofos nos han avisado de este velo inevitable que nos separa de la realidad. Pero al prolongar el pensamiento de los grandes fundadores de la física moderna como Niels Bohr, Ervin Schrödinger o Wolfrang Pauli, esta idea se revela de hecho como extraordinariamente adecuada para interpretar la mecánica cuántica. Y esto debido a que la información no se comporta en absoluto como la materia: a diferencia de una piedra, no tiene posición espacial ni temporal y se la puede duplicar, partir, resumir, suprimir a gusto... basta entonces retomar uno a uno todos los fenómenos cuánticos que, atribuidos a la materia, parecían tan extraños para darse cuenta que son clarísimos cuando se les atribuye a la información.

(...) Es ahora a golpe de teoremas que la nueva interpretación de la mecánica cuántica espera "cambiar el curso de la física". El objetivo ya no es interpretar el corpus cuántico, sino reinventarlo. (...) Suponiendo que, en nuestro mundo, la información sufre ciertas restricciones e intentando deducir qué aspecto tendría una teoría que no describa la realidad, sino nuestro acceso a esta información, Jeffrey Bub, Alexei Grinbaum, Lucien Hardy y Christopher Fuchs han, cada uno de ellos por separado, conseguido generar toda o parte de la teoría cuántica.

Cuatro trabajos tan turbadores como racionales que merecen una atención particular. Sus principios de partida difieren: para algunos, la información es subjetiva y depende del que plantea la cuestión; para otros, es objetiva, como una especie de nueva substancia que existe independientemente del observador.

Pero todos están de acuerdo en una cosa: la facilidad con la cual la teoría cuántica se genera partir de esta noción de la información milita fuertemente para no verla ya como una mecánica realista que describe el comportamiento de las ondas, de las partículas o de los campos, sino únicamente como una teoría que describe EL COMPORTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN.
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Si has llegado hasta aquí, sigue leyendo que ahora viene lo mejor.

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El mundo a través de la pantalla

Lo que es más que suficiente para zarandear nuestro concepto de la realidad. Ya que lo que creíamos hasta ahora asociado a esta realidad estaría de hecho principalmente asociado a nuestra mirada. Un poco como alguien que no viera el mundo más que a través de la pantalla del ordenador, ¡y dedujera que el mundo está pixelizado! Para Christopher Fuchs, hay que diferenciar entre lo que es información... y el resto. Hay que expurgar de los datos todas las características de la pantalla hasta que no quede más que lo que pertenece propiamente al mundo. "El destilado puro que quedará -por minúsculo que sea respecto al conjunto de la teoría- será entonces el primer indicio que tendremos de lo que la mecánica cuántica intenta decirnos sobre la naturaleza en sí misma"... aunque es muy pronto aún para saber a qué puede parecerse ese "destilado".

Para Jeffrey Bubb, por el contrario, "No es pertinente preguntarse sobre aquello de lo que habla la información. Imagina que quieres enviar un mensaje de tu ordenador al mío. Poco importa que ese mensaje contenga una imagen, un artículo en español o en japonés: lo que hay que hacer es comprimir, transferir y decodificar ese mensaje sin preocuparse de aquello a lo que hace referencia. Describir los intercambios de información, esto es lo que, a mi entender, es el nuevo y único objetivo de la física fundamental".


Alexei Grinbaum muestra una posición igual de radical: según él la física ya no debe ocuparse de la realidad, de lo que se esconde detrás de la pantalla. ¿Tiene algún sentido de hablar de un "detrás de la pantalla" si nunca lo podremos ver sin la pantalla? "La cuestión de lo que existe realmente es una creencia de los físicos; y la ciencia no debe depender de creencias -manifiesta cortante-. La tarea de la física es justamente el estudiar las descripciones, sin pronunciarse sobre la realidad del objeto descrito, dicha realidad puede o no existir". (...) El centenar de físicos que proclaman este vuelco de perspectiva empiezan a encontrar eco en el seno de la comunidad científica. (...) Estos trabajos confirman y actualizan la fuerza del razonamiento trascendental propuesto por Emmanuel Kant: para dar forma al conocimiento hay que partir de la formalización de los límites de ese conocimiento".

La idea, de todas formas, no está terminada. En efecto, aunque todo o parte de todo lo que creíamos era realidad no sea más que alucinación, queda explicar porqué tiene esta apariencia y no otra. Reconstruir a partir de la noción primaria de información el tiempo, el espacio y la materia se convierte así en la tarea, gigantesca y vertiginosa de la nueva física.

La información lo es todo

Un gran videojuego
Matrix. La idea de que no seríamos más que las criaturas virtuales de un inmenso videojuego no tiene nada de absurdo. Aunque es más ficción que ciencia porque no podemos realizar ningún experimento que la refute. Contrariamente a los héroes de Matrix, no disponemos de una píldora roja que nos haga pasar al otro lado de la pantalla. Entonces ¿Porqué preocuparse en construir meta-universos que quedarán para siempre hipotéticos?

Sin embargo... La ola informática que está rompiendo desde hace unos años sobre la física lleva a algunos a jugar con dicho escenario. Es que la idea resulta fecunda si se la toma acertadamente: no para llevarnos a una realidad más allá de las apariencias donde desenmascarar un eventual "Gran Programador", sino, al contrario, para reconcentrarse en nuestro mundo y redefinir la relación física que mantenemos con él.

Basta partir de una observación, casi de una tautología: no tenemos acceso a la realidad más que a través de las informaciones que tenemos sobre ella. "La información es el mediador entre lo material y lo abstracto, entre lo real y lo ideal" subraya el físico americano Hans Christian von Baeyer. Es esa extraña substancia compresible que surge de los objetos tangibles, ya sea de un átomo, de una molécula de ADN, de un libro o de un piano, y que, después de una serie de transformaciones complejas en las que intervienen los sentidos, termina alojándose en nuestro cerebro consciente".

(...) Para Hans Christian Von Baeyer, "si podemos comprender la naturaleza de la información e incorporarla en nuestro modelo del mundo físico, entonces habremos dado el primer paso en el camino que nos lleva hacia la comprehensión de la realidad objetiva". "It from bit?", el slogan propuesto por el físico americano John Wheeler en 1989, resume bellamente la ambición de la que se trata. ¿Es posible que todo lo que nos rodea no sea más que las manifestaciones de un vasto maelström de 0s y 1s? ¿Es posible reconstruir las leyes de la física, el espacio, el tiempo, la materia en términos puramente informáticos?

(...) Arrinconados por los extraños descubrimientos ocurridos en los rincones últimos de la materia, muchos físicos presintieron pronto la necesidad de pasar al otro lado del espejo. Pero hubo que esperar al desarrolo de la teoría matemática de la información por Claude Shannon a principios de los años 50 y su encuentro con la teoría cuántica a mediados de los 80 para que esta "postura informática" empiece a convertirse en un programa científico.

El espacio es una red de datos
Salvo que, ahora, son todos los conceptos utilizados por la física para describir el mundo -el espacio, el tiempo, la materia, las leyes- los que se trata de reintepretar en términos de información.

Un programa que no podrá, sin duda, realizarse sin reintepretar la teoría de la relatividad general de Einstein, que es la que actualmente describe la relación entre materia, tiempo y espacio. Una reinterpretación aún incierta. Y no es la noción del espacio la que plantea más dificultades. (...)


El tiempo, es la ignorancia.
(...) Como la entropía, el tiempo, visto con gafas informáticas, dependería entonces de las capacidades de tratamiento informático del observador y no existiría más que para "seres de nivel intermedio" como nosotros. Más que un flujo independiente que marca la sucesión de los acontecimientos, sería en definitiva la marca de nuestra incapacidad de apreciar los detalles!. Es lo que resume la frase de choque del joven filósofo ruso Alexei Grinbaum, que ha consagrado parte de su tesis a esta cuestión: "El tiempo, es la ignorancia".

(...) La edad de la información
¿Quid, entonces de una reinterpretación de las nociones de materia y energía? Por el instante, ninguna pista precisa aparece. Pero como subraya Alexei Grinbaum 'electrón' o 'átomo' son ante todo palabras, términos del lenguaje común que permiten hacer abstracción de lo que constituye estos objetos" y, en el marco del vasto programa epistemológico, será necesario redefinirlos en términos de información. Puede que la respuesta venga de una nueva teoría capaz de celebrar alrededor de la noción de información la reconciliación tan esperada de la mecánica cuántica y la relatividad general...

Entrada en la "edad de la información", la física trata desde ahora de describir, más que el mundo en sí mismo, el empeño de nuestro cerebro, encerrado en su caja craneana, de comprender este munto. En vez de poner en ecuaciones la materia que se agita en un espacio y un tiempo, la física intenta hacer surgir estas nociones a partir de nuestra tentativa -limitada pero valiente- de dominar el flujo de datos.

En cierto sentido estamos en Matrix. En la Matrix de nuestros propios cálculos realizados sobre las informaciones que recogemos cuando nos enfrentamos al mundo.



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Extractos de "Aux limites de la matière, la realité n'est plus une certitude" ("En los límites de la materia, la realidad ya no es una certeza"). El artículo se publicó en la revista francesa Science & Vie, nº 1057, octubre de 2005, y está traducido íntegramente en esta página web de la Universidad de Valencia. Me he permitido las "licencias" ilustrativas con las viñetas que aligeran un poco el tocho de texto, que proceden de SUPERMAN ALL STAR (Morrison, Quitely y Grant), DK2 (Miller y Varley) y de WATCHMEN (Moore, Gibbons y Higgins). La imagen del código informático procede, por supuesto, de la imaginería de MATRIX.

En la portada de aquel número de la revista SCIENCE & VIE, los titulares rezaban así:

¿Existe el mundo realmente?
Cada vez más físicos lo dudan
¿Y si todo no fuera más que una ALUCINACIÓN?
TIEMPO, ESPACIO... nociones a reinventar