El universo no decide hasta que miramos: repensar la realidad cuántica

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La cuestión de cuándo el universo “se da cuenta” de que lo estamos observando suena a ciencia ficción, pero está en el centro de uno de los descubrimientos más inquietantes de la física cuántica. Los experimentos, basados ​​en los experimentos mentales del físico John Wheeler a finales de la década de 1970, sugieren que la realidad no es fija hasta que se mide, e incluso entonces, nuestra elección de cómo medir puede afectar retroactivamente lo que sucedió.

El experimento de la doble rendija: un punto de partida cuántico

La base de estas conclusiones alucinantes es el experimento de la doble rendija. Imagínese disparar luz a través de dos aberturas estrechas. La luz se comporta como una onda, creando un patrón de interferencia en una pantalla, alternando bandas brillantes y oscuras, tal como lo harían las ondas de agua que atraviesan aberturas. Esto confirma la naturaleza ondulatoria de la luz.

Pero, ¿qué sucede cuando envías fotones uno a la vez? Sorprendentemente, incluso los fotones individuales eventualmente construyen el mismo patrón de interferencia, lo que sugiere que cada fotón de alguna manera interfiere consigo mismo. Aquí es donde las cosas se ponen extrañas; una sola partícula que actúa como una onda.

La observación lo cambia todo

Si intentas determinar por qué rendija pasa cada fotón colocando un detector en las aberturas, el comportamiento de la onda desaparece. Los fotones ahora actúan estrictamente como partículas, golpeando la pantalla en puntos distintos, sin patrón de interferencia. El acto de observar obliga al fotón a “elegir” entre ser una onda o una partícula. No se trata sólo de nuestros instrumentos; se trata de la naturaleza fundamental de la medición misma.

La elección retrasada de Wheeler: realidad retroactiva

John Wheeler llevó esto más allá. Preguntó si el universo seguiría comportándose de la misma manera si retrasáramos la decisión de observar hasta después de que el fotón hubiera pasado a través de las rendijas. ¿Podría una elección hecha en el presente influir en lo que sucedió en el pasado?

Wheeler propuso una analogía utilizando la luz distante de los quásares, curvada por la gravedad. Al elegir cómo medir esos haces (en forma de ondas o de partículas), aparentemente podríamos determinar retroactivamente el comportamiento de los fotones. Posteriormente, los experimentos confirmaron su predicción. Incluso una elección retrasada obliga al fotón a “recordar” lo que vamos a decidir. Esto implica que el tiempo no es una estructura rígida y que el universo no adopta un estado definido hasta que lo obligamos a hacerlo.

El borrador cuántico: desechar el pasado

El “borrador cuántico de elección retardada” va aún más lejos. En esta versión, el experimento decide si rastrear por qué rendija pasa el fotón después de que el fotón ya haya llegado a la pantalla. Si se registra la información, no se forma ningún patrón de interferencia. Pero si se descarta la información, el patrón reaparece. Al universo no le importa si inicialmente medimos el camino, siempre y cuando borremos el registro del mismo.

Las implicaciones: más allá del sentido común

Wheeler argumentó que hablar de fotones “en vuelo” no tiene sentido. Sólo hay mediciones y observaciones; el orden no importa. La dualidad onda-partícula no se trata de qué son los fotones, sino de cómo interactuamos con ellos.

Lo que obtenemos, ya sean partículas u ondas, es lo que obtenemos. Y es sólo una vez que hacemos esa medición que la naturaleza revela qué aspecto de la realidad mostrarnos.

Estos experimentos no sugieren que el universo nos esté engañando conscientemente; más bien, demuestran que nuestra comprensión de la realidad es fundamentalmente incompleta. El universo no tiene propiedades preexistentes hasta que las medimos, y nuestras elecciones en el presente pueden influir en el pasado. Esto nos obliga a enfrentar la inquietante posibilidad de que la realidad no sea una entidad fija sino una interacción dinámica entre la observación y la existencia.