lunes, 10 de septiembre de 2012

L'Univers no existeix si ningú ho contempla

      Alguns dels principis de la mecànica quàntica són d'allò més esglaiador. Diuen que a nivell subatòmic, una partícula està en uns quants llocs al mateix temps fins que es realitza una observació, la qual cosa la obliga a “definir” la seua posició.



Una imatge per a la reflexió, il·lustrativa de la dualitat ona-partícula, en la qual es pot veure com un mateix fenomen pot tenir dues percepcions diferents

      També que no podem continuar dividint les forces o les partícules infinitament, al final arribem a quelcom indivisible, la qual cosa es coneix com constant de Plank i que fa parlar als físics de la naturalesa “granulosa” de l'univers. És inquietant també el principi d'indeterminació d'Heisemberg, que establix que no es pot determinar, simultàniament la posició i el moviment d'un objecte donat. Açò s'explica perquè quan mesurem a una partícula, el mer fet del seu mesurament altera les seues propietats.

      I que tenim que dir de la interpretació de Copenhaguen? Aquest es el nom que li van donar a una interpretació de la mecànica quàntica els científics Bohr, Born, Heisenberg i altres. Es coneix així a causa del nom de la ciutat on residia Bohr. Va ser formulada el 1927 pel físic danès Niels Bohr, amb ajuda de Max Born i Werner Heisenberg, entre d'altres, durant una conferència realitzada a Como, Itàlia.





Gràfic del Principi d'Indeterminació de Heisenberg.

      La interpretació de Copenhaguen incorpora el principi d'incertesa, el qual estableix que no es pot conèixer simultàniament amb absoluta precisió la posició i el moviment d'una partícula. La interpretació de Copenhaguen assenyala el fet que el principi d'incertesa no opera en el mateix sentit cap enrere i cap endavant en el temps. Molt pocs fets en física tenen en compte la manera com flueix el temps, i aquest és un dels problemes fonamentals de l'Univers on certament hi ha una distinció entre el passat i futur. Les relacions d'incertesa indiquen que no és possible conèixer la posició i el moment simultàniament i consegüentment no és possible predir el futur ja que en paraules de Heisenberg "no podem conèixer, per principi, aquest en tots els seus detalls". Però és possible d'acord amb les lleis de la mecànica quàntica conèixer quina era la posició i el moment d'una partícula en un moment del passat. El futur és essencialment impredictible i incert mentre que el passat completament definit. Per tant ens movem d'un passat definit a un futur incert.




      El Gat de Schrödinger fou l’experiment que va proposar aquest científic: un gat, juntament amb un matràs que conté un verí i una font radioactiva, es col·loca en una caixa segellada. Si un comptador Geiger detecta la radiació, el flascó es trenca, alliberant el verí que mata al gat. La interpretació de la mecànica quàntica de l'Escola de Copenhaguen, implica que després d'un temps, el gat està a la vegada viu i mort.







El Gat de Schrödinger

      Schrödinger planteja un sistema format per una caixa tancada i opaca que conté un gat, el interior de la qual i les coses que allí dintre passen no les podem observar. En acabar el temps establert, hi ha una probabilitat del 50% que el dispositiu s'hagi activat i el gat estigui mort, i la mateixa probabilitat que el dispositiu no s'hagi activat i el gat estigui viu. Segons els principis de la mecànica quàntica, la descripció correcta del sistema en aquest moment serà el resultat de la superposició dels estats "viu" i "mort", per tant, el científic que no ha observat encara el interior de la caixa ha de admetre que totes les partícules estan interactuant entre elles, per tant el seu contingut es el d’un gat viu i mort alhora. No obstant això, un cop obrim la caixa per comprovar l'estat del gat, aquest estarà viu o mort.

     Aquí rau la paradoxa. Mentre que en la descripció clàssica del sistema el gat estarà viu o mort abans que obrim la caixa i comprovem el seu estat, en la mecànica quàntica el sistema es troba en una superposició dels estats possibles fins que intervé l'observador. El pas d'una superposició d'estats a un estat definit es produeix com a conseqüència del procés de mesura, i no es pot predir l'estat final del sistema: només la probabilitat d'obtenir cada resultat. La naturalesa del procés segueix sent una incògnita, que ha donat lloc a diferents interpretacions de caràcter especulatiu.




Albert Einstein

          Aquests principis repugnaven notòriament a Albert Einstein, que els desautoritzava des d'un punt de vista filosòfic amb la seua cèlebre frase “Déu no juga als daus”. És a dir, un univers perfecte no pot estar en un estat permanent d'indefinició, perquè si així fora, l'univers mateix no podria definir-se i no existirien les lleis de la naturalesa. Però la major de les incongruències per a mi és admetre que hem d'usar dos tipus de física, la mecànica quàntica per als objectes subatòmics i la mecànica newtoniana per als objectes majors. Per què a nivell minúscul tenim una sopa de partícules indefinides i indefinibles i a nivell macroscòpic tot està tan perfectament bell i definit? 





      Però, i si eixa definició i nitidesa a nivell macroscòpic foren tan sols aparents? Observant una poma, perquè ens pareix tan definida una poma? Al cap i a la fi, el que fem quan mirem una poma és també observar-la: físicament estaríem fixant-nos en una posició i estat de la superfície de la poma. Si la mosseguem, estaríem fixant en una posició i estat de cada una de les partícules subatòmiques que interaccionen i estimulen als nostres sentits: les partícules que es posen en contacte amb la nostra boca, les partícules que interaccionen amb els nostres receptors gustatius i olfactius i les partícules que interaccionen amb el nostre timpà per a produir el so del mos. Atrevim-nos a donar el bot: potser cada vegada que observem quelcom, siga gran o xicotet, no sols les partícules subatòmiques, sinó amb cada element de l'univers, potser cada vegada que interaccionem amb quelcom cosa o fenomen, ho traguem del seu estat natural d'indefinició i li provoquem que cristal·litzi en eixe estat determinat, durant el qual nosaltres el podem observar. 




L’Univers

      Però a més, sembla que la capacitat d'observació exigeix conceptes, es a dir, que nosaltres puguem definir l’objecte o el fenomen observat en diverses parts que presenten diferències. Per a poder fabricar els nostres conceptes, les categories i les lleis, necessitem parts indivisibles d'un univers que tinga la naturalesa “granulosa” de Plank. Si les coses foren infinitament divisibles, mai aconseguiríem poder realitzar una observació completa, perquè els seus elements no podrien interaccionar realment entre si. El que no sabem és si la naturalesa és en realitat granulosa o si és granulosa per a poder-se manifestar i fer-se observable al ser humà.




L'observador i l'observat són una mateixa cosa

      M'agradaria recórrer ací a la famosa dita que afirma que quan  un arbre cau en el bosc, però ningú ho observa, realment no ha caigut. Pareix un pensament ingenu, però no és un pensament ingenu en absolut. Tornem a la poma. Suposem que està en una taula. És una aglomeració o sèrie de partícules indefinides, les quals es continuen amb les partícules indefinides de la taula. Sense una observació clara de la poma i de la taula per part d'un observador extern, no podríem ni tan sols considerar-les dos entitats distintes, doncs en realitat, estan barrejades interactuant mútuament. Podem asseverar sense cap dubte, que si no foren observades, la taula i la poma serien un conjunt de partícules indefinides caòtiques sense solució de continuïtat entre ambdós. També el bosc sencer on està l'arbre que es cau a terra, seria en realitat una sopa de partícules indefinides regides per canvis caòtics. Sense observació no podríem ni tan sols definir els arbres i molt menys identificar una caiguda. Es podria argumentar que en realitat no hi hauria hagut una caiguda, perquè l'univers sense observació és indefinit i caòtic i no sabem exactament el que va passar a menys que ho comprovem. Només l'observació de l'arbre caigut pot definitivament fixar l'existència de l'arbre i de la seua caiguda. En realitat, el fet de la seua caiguda no té lloc si no ho observem!





      Però admetre açò té moltes implicacions, perquè hauríem d'admetre que passarà el mateix amb la resta de les coses. Hauríem d'admetre que cada element de l'univers només és real si és observat, que només amb l'observació l'univers deixa de ser continu i caòtic i passa a ser granulós i definit. No sabem quina és la naturalesa exacta de la matèria, ni la dels àtoms, ni dels quarks, ni la dels leptons o gluons a menys que els mesurem i observem, i això implica modificar-los. Podrien ser supercordes, podrien ser el pensament de Déu, podrien ser un caos homogeni! Hauríem de dubtar inclús de l'existència de l'univers si no existira l'observació? Caldria deduir valentament que l'univers existix i és comprensible només en tant i en quant que és observable i observat?

      L'univers en el seu conjunt podria en realitat ser el no-res que cobra existència al ser observada, igual que passava amb l'arbre. Un espai que no és espai, unes partícules que no són en realitat partícules, unes forces que no són en realitat forces, un caos homogeni... En què es diferència del no-res? Com podríem dir tan sols que existeix sense el fet de ser observat? Al cap i a la fi, què més dóna que el que hi haja, que les coses que existeixen, siguen un magma de quarks i leptons o l'esplendor de les galàxies, si ningú ho contempla? Podrien haver-hi infinits universos, però no importaria. Si no són observats, seran irrellevants. Si no són observats serien com l'arbre que cau sense que ningú ho veja. 




       Els científics es mostren sorpresos de l'infinitament ajustades que semblen les constants, les lleis i les forces de la naturalesa per a poder donar lloc a l'existència de la matèria, de les galàxies i estreles, dels elements químics i dels planetes i la tremenda paradoxa de la vida. No troben cap raó per a explicar perquè en el Big Bang es va originar més matèria que antimatèria, en compte de crear-se una quantitat equivalent d'ambdós, que s'aniquilarien immediatament entre si, per la qual cosa ara no existiria res. Igual de paradoxal són les fluctuacions primordials que van ocórrer en este Big Bang perquè la matèria es condensés de forma inhomogénea fins a donar lloc a les galàxies. Cada dada que coneixem ens acosta a comprendre quant improbable és que totes les coses siguin com les coneixem ara. Però encara hi ha més, els científics no troben cap raó per a la mera existència de l'univers, perquè no poden escodrinyar més enllà del Big Bang. Desprès de molt pensar, només troben un únic fonament per a totes estes contradiccions: l'Univers existeix perquè hi ha algú que ho contempla.



Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...