En 1935, el físico austríaco Erwin Schrödinger describió un experimento mental que magnificó un problema evidente en el corazón de la mecánica cuántica. Hasta el día de hoy, el problema sigue vigente, resumido en la noción aparentemente ridícula de Schrödinger de un gato que existe en un estado indeciso de vida o muerte.
Físicos teóricos de la Universidad Autónoma de Barcelona en España creen que por fin podrían tener una explicación de por qué el gato de Schrödinger siempre aparecería en un solo estado una vez que se lo observa. Su propuesta se basa en gran medida en el supuesto de que cada posibilidad de un sistema cuántico constituye un universo en sí mismo, un concepto conocido como la teoría de los múltiples mundos.
A partir de esto, Philipp Strasberg, Teresa E. Reinhard y Joseph Schindler utilizan los primeros principios para mostrar cómo el entrelazamiento de partículas en un paisaje existente arrastra al gato de Schrödinger fuera de su propia ecuación, decididamente vivo o muerto, pero nunca en el medio. Algunos de los primeros debates en física cuántica se centraron en las formas de interpretar la incertidumbre. En palabras de Albert Einstein, Dios “no juega a los dados”.
Si bien las combinaciones de estados de partículas se ven forzadas a aceptar una variedad de destinos posibles en el papel, existen como absolutos físicos incluso cuando nadie las está mirando… ¿cierto?
No.
Un siglo después, la deidad metafórica de Einstein sigue jugando a los dados en un juego cósmico, y los físicos siguen debatiendo qué significa esto más allá de los cálculos abstractos. Un intento de dar sentido a esta distinción en las realidades es imaginar que todas las posibilidades de los estados de una partícula son igualmente válidas, y que cada una representa su propio universo privado. De estos muchos mundos, solo uno se entrelaza con el nuestro cuando se encuentra con nuestra propia y vasta red de posibilidades establecidas, ganándose el derecho a ser considerado “real”.
En la demostración numérica del equipo, la gran escala de interacciones aumenta rápidamente de una manera que suprime las posibilidades hasta que quedan estados individuales. En otras palabras, dada la complejidad del Universo que rodea al gato de Schrödinger, que incluye la caja, los observadores, el edificio en el que se encuentran y mucho más allá, las interacciones cada vez mayores entre un entorno y los estados vivo y muerto a lo largo del tiempo significan que los dos no aparecerán como una mezcla. De hecho, esta fusión de mundos ocurre en un nivel tan pequeño, tan rápidamente, que relativamente pocas partículas pueden resolver rápidamente la confusión de un estado indeciso, haciendo que la neblina cuántica prácticamente desaparezca en la escala más pequeña.
“Dado que los objetos de la vida diaria contienen una enorme cantidad de partículas, esto explica por qué el multiverso no es directamente perceptible para nosotros”, escribe el equipo en su artículo.
Problema resuelto, ¿verdad? Sí y no. Si bien la hipótesis nos ayuda a visualizar la selección de un solo estado de una lotería de innumerables posibilidades, la explicación aún se basa en suponer que todos los universos se comportan de esta manera. Esos universos tampoco tienen en cuenta las complejidades de la relatividad general.
Todavía se podría imaginar que la combinación correcta de estados entrelazados podría dar como resultado una mezcla de gato vivo y gato muerto, o al menos no se descarta. También queda la cuestión de hasta qué punto la aleatoriedad cuántica puede ejercer influencia en una realidad macroscópica como la nuestra. No obstante, no es la primera vez que los físicos teóricos han sugerido la necesidad de incluir imágenes a mayor escala de estados existentes para entender por qué una confusión cuántica indecisa se asienta de repente en una única medida. El gato de Schrödinger seguirá siendo un enigma en la física durante un tiempo, dando vueltas en su tumba como la metáfora perfecta para un campo de la física que sigue siendo rico en posibilidades.
Esta investigación fue publicada en Physical Review X.
Fuente: Science Alert.