Paradojas cuánticas

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La interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica provoca paradojas, al menos aparentes, cuando se intenta aplicarla al mundo macroscópico. Estas dos son las más conocidas:

• Paradoja del gato de Schrödinger. Se introduce en una caja opaca un gato vivo, un átomo radiactivo, una ampolla llena de ácido cianhídrico, y un dispositivo que rompe la ampolla si el átomo radiactivo se desintegra. Si la ampolla se rompe, el gato muere. Si no se rompe, vive. Mientras la caja está cerrada, la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica nos dice que el átomo radiactivo está en una superposición de estados, desintegrado e intacto, hasta que alguien lo compruebe, en cuyo momento la superposición de estados colapsa en uno de ellos. Pero entonces, mientras la caja está cerrada, el gato tiene que estar en una superposición de estados: vivo y muerto. ¿Puede un gato estar vivo y muerto a la vez? La intuición nos dice que no, pero la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica nos dice que sí. Esta paradoja, como indica su nombre, fue propuesta en 1935 por Erwin Schrödinger, uno de los padres de la mecánica cuántica.

¡Que vienen los extraterrestres!

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Antes del siglo XX, algunos filósofos se plantearon la posibilidad de existencia de seres inteligentes extraterrestres. Podemos citar a Lucrecio (De Rerum Natura, libro II, siglo I a.C.), Nicolás de Cusa (siglo XV), y Giordano Bruno (siglo XVI). La idea fue adoptada con alegría por los escritores de ciencia-ficción, como Luciano de Samósata (Vera Historia, siglo II) y Cyrano de Bergerac (Historia cómica de los estados e imperios de la Luna, 1656), de los que hablé en otro artículo.

Durante el siglo XIX, la atención del público se centró en posibles habitantes inteligentes de otros astros del sistema solar, especialmente la luna y Marte. En 1835, el diario Sun de Nueva York publicó seis reportajes falsos en los que declaraba que se había descubierto la presencia de hombres voladores en la luna. Se dice que nueve de cada diez estadounidenses lo creyeron. En realidad, el Sun publicó una novela de ciencia-ficción como si fuera real, haciendo referencia a personas existentes, como el astrónomo Sir John Herschel. Casi al final del siglo, la novela de H.G. Wells La guerra de los mundos (1898) planteó la posible existencia de marcianos, coincidiendo con la polémica científica sobre los canales de Marte, que no quedó definitivamente resuelta hasta 1965.

¿Imposible? ¡Quizá no!

Lord Kelvin

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A lo largo de la historia de la ciencia ha habido muchas demostraciones de que algo es imposible. Estas demostraciones suelen ser ciertas en matemáticas, como la que afirma que es imposible generar el número π con regla y compás. A pesar de lo cual, muchos aficionados siguen empeñándose en que lo han conseguido. Yo mismo he tenido que enfrentarme con alguna de esas “demostraciones”.

Otro caso parecido es la demostración, esta vez relacionada con la ciencia física, de que es imposible construir máquinas con movimiento perpetuo, porque se oponen al primero o al segundo principio de la termodinámica. También en este caso muchos aficionados se empeñan en afirmar que lo han conseguido. En estos casos, uno no debe perder el tiempo buscando el error, porque se sabe que existe.

¿Genes que surgen de la nada?

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Ana Márquez me pide aclaraciones ante una noticia reciente que ha saltado a la prensa más o menos divulgativa con titulares como estos:

Los científicos resuelven el persistente misterio de cómo surgen los genes de la nada. (Revista Squire, 7/1/2024)

New genes found that can arise from nothing. (Phys.org, 8/12/2023)

Parece mentira el empeño que tienen los medios (y algunos científicos) en abusar del concepto de la nada. Ignoran que la nada no existe, y que nada puede surgir de lo que no existe. Esto es algo que ya sabían los filósofos griegos presocráticos. (El primero en plantearlo fue Parménides). Veinticinco siglos después, el hombre moderno, tan orgulloso del avance de la ciencia y la tecnología, comete este error una y otra vez. En estos artículos he criticado a menudo la frase, tan común hoy día, que afirma que el universo surgió espontáneamente de la nada, que suelen formular los ateos para negar la creación y, por ende, la existencia de Dios. Una frase que no pertenece a la ciencia (porque las teorías actuales no nos permiten remontarnos al momento del Big Bang), y que como filosofía no es más que una flagrante demostración de ignorancia.

El misterio de la constante cosmológica

Alexander Fridman
(Александр Фридман)

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Este artículo completa un artículo anterior con un título parecido: El problema de la constante cosmológica.

En primer lugar, vamos a distinguir tres conceptos diferentes, pero que podrían estar relacionados:

1. La energía del vacío: se debe a la aparición constante de pares de partículas y antipartículas que se desintegran inmediatamente entre sí, de modo que son indetectables por experimentación directa. Su aparición es consecuencia del principio de incertidumbre: ΔE×Δt<ħ/2, que implica que una partícula con la energía ΔE puede aparecer espontáneamente durante un tiempo Δt<ħ/(2ΔE), tanto más pequeño cuanto más grande sea ΔE. Así, un electrón virtual duraría menos de 4×10^-21 segundos. Un protón, cuya masa es 1837 veces mayor, duraría 1837 veces menos. Aplicando la teoría cuántica de campos a todas las partículas conocidas, se puede estimar la energía del vacío.
2. La constante cosmológica: fue introducida por Einstein en su ecuación cosmológica, que en el formato ideado por Alexander Friedman se expresa así: El símbolo Λ es la constante cosmológica. Einstein propuso un valor negativo, para que compensara la expansión cósmica, en la que al principio no creía. Hoy se piensa que es positiva, lo que explicaría la expansión acelerada del universo descubierta en 1998.

3. La energía oscura: un agente desconocido que causaría la expansión acelerada del universo.

Ladran, luego cabalgamos

Ilustración de Gustavo Doré

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En septiembre de 2003, leyendo el libro Sobre la voluntad en la naturaleza (1836) del filósofo alemán Arthur Schopenhauer, encontré las siguientes palabras en la página 40 de la traducción española de Alianza Editorial:

…según lo que dicen aquellos versos de Goethe: “El perro quisiera acompañarnos desde el establo: el eco de sus ladridos nos prueba que cabalgamos”.

Inmediatamente se me ocurrió que esta frase tenía que ser el origen del refrán castellano ladran, luego cabalgamos, que solía atribuirse al Quijote. Como no recordaba haberla leído en El Quijote, por si acaso, hallé una versión digitalizada del Quijote y busqué la frase en cuestión. No estaba. A continuación hice una búsqueda de la frase en Google, y me salieron unas sesenta referencias, todas las cuales afirmaban que era una frase del Quijote. Busqué también la traducción al alemán de la frase de Goethe citada por Schopenhauer, y aparecieron cinco referencias al poema Kläffer (Ladrador) de Goethe (1808). Por lo tanto, toda la información utilizada por Google para buscar esa frase en castellano era entonces errónea, mientras que la información escrita en alemán sí era correcta, aunque menos abundante.

El Papa Francisco, la tecnocracia y la Inteligencia Artificial

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La última Exhortación Apostólica del papa Francisco, titulada Laudate Deum y publicada el 4 de octubre de 2023, dedica un capítulo al paradigma tecnocrático que se ha impuesto en todo el mundo, al que aplica la siguiente definición: un modo de entender la vida y la acción humana que se ha desviado y que contradice la realidad hasta dañarla. Se refiere sobre todo a la degradación del medio ambiente en relación con el cambio climático de origen antropogénico, aunque la frase utilizada puede interpretarse de una forma más amplia, pues hay muchas más formas de degradar el medio ambiente, además de lanzando gases a la atmósfera.

Pero no se detiene ahí. El párrafo siguiente dice esto:

21. Durante los últimos años hemos podido confirmar este diagnóstico al mismo tiempo que hemos asistido a un nuevo avance de dicho paradigma. La inteligencia artificial y las últimas novedades tecnológicas parten de la idea de un ser humano sin límite alguno, cuyas capacidades y posibilidades podrían ser ampliadas hasta el infinito gracias a la tecnología. Así, el paradigma tecnocrático se retroalimenta monstruosamente.

Azar, diseño y vida artificial

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En artículos anteriores de este blog he mencionado mis experimentos sobre vida artificial: la simulación en un ordenador de procesos similares a los que tienen lugar en los seres vivos. La vida artificial no debe confundirse con la vida sintética: construcción de seres vivos artificiales en el laboratorio.

Una de las herramientas más utilizadas en vida artificial (y en otros campos relacionados) son los algoritmos genéticos, que simulan la evolución biológica dentro del ordenador y la hacen actuar sobre los entes que son objeto de la investigación. En estos experimentos, se utiliza una mezcla de azar y necesidad (el título del libro de Monod mencionado en el artículo anterior). El azar se aplica usualmente con un generador de números seudoaleatorios que modifican el funcionamiento del resto del algoritmo, que al estar programado, representa la necesidad.

Distintos tipos de azar

Jacques Monod

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Cuando no sabemos por qué sucede algo, solemos decir que se debe al azar. Pero esta afirmación es ambigua, porque no hay un solo tipo de azar, sino dos:

• El azar epistemológico, en el que lo que ocurre tiene causas perfectamente reconocibles, pero tan complejas que quedan fuera del alcance de nuestro conocimiento. Casi todos los juegos de azar (dados, ruleta, el bombo de la lotería) son ejemplos de este tipo de azar. Tirar un dado se ajusta a las leyes de la mecánica, pero las condiciones son tan complejas, que nos resulta imposible predecir el resultado de cada tirada. Este tipo de azar es el que Jacques Monod llamó incertidumbre operacional en su libro El azar y la necesidad (1970):

Se emplea este término… a propósito del juego de dados, o de la ruleta, y se utiliza el cálculo de probabilidades para prever el resultado de una jugada. Pero estos juegos puramente mecánicos y macroscópicos, no son «de azar» más que en razón de la imposibilidad práctica de gobernar con una precisión suficiente el lanzamiento del dado o el de la bola. Es evidente que un mecanismo de lanzamiento de muy alta precisión es concebible, y permitiría eliminar en gran parte la incertidumbre del resultado… Ocurre igual, como se verá fácilmente, en… numerosos fenómenos en los que se emplea la noción de azar y el cálculo de probabilidades por razones puramente metodológicas.

Pecado, Redención e Inteligencias Extraterrestres

Ray Bradbury

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Ray Bradbury escribió un relato titulado El Hombre (The Man) que puede resumirse así:

En su expansión por la galaxia, la especie humana encuentra muchas inteligencias extraterrestres. El capitán de una nave interestelar terrestre llega a un planeta lejano y oye hablar de algo que ha ocurrido allí recientemente. Poco a poco va descubriendo que Dios se ha hecho hombre en ese planeta y les ha concedido la Redención, aunque no en forma cruenta. El capitán quiere conocerle, ponerse en contacto con él, pero ya es tarde: se ha marchado (o al menos, eso cree). Entonces el capitán decide dedicar su vida a recorrer otros planetas con la esperanza de encontrar a Cristo en alguno de ellos.

Narciso Ibáñez Serrador adaptó este relato para la radio, y al hacerlo cambió algunas cosas: el título, por ejemplo, que pasó a ser El triángulo, y la forma de la Redención: matan al Redentor clavándole en un triángulo, en lugar de una cruz.