Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

¿Para qué juega Dios a los dados?

La conocida frase de Albert Einstein "Dios no juega a los dados", no poseía ningún componente teológico, ni era atribuible a ninguna deidad. Se refería al posible papel que puede tener el azar en la estructuración del Universo, tal como lo conocemos, y en sus condicionamientos a las leyes físicas. En cambio, el bioquímico y Nobel francés Jacques Monod, en su libro "El azar y la necesidad", insistió en la necesidad del azar, y en la no necesidad de Dios, para explicar el comienzo de la vida y el proceso de la evolución biológica.

Es en el mismo contexto que lo hizo Einstein, sin ningún significado trascendente, en el que esta divulgación científica utilizaremos hoy la palabra Dios. Hace ya casi un siglo que conocemos la naturaleza cuántica del mundo, de la materia y de la energía. Hemos profundizado enormemente en el conocimiento de nuestro Universo, pero los detalles de los acontecimientos cuánticos son totalmente impredecibles y se ajustan a supuestos probabilísticos. Ello es aplicable a un amplio rango de fenómenos, desde las transiciones atómicas a las descomposiciones nucleares. En este sentido es en el que se podría afirmar que, efectivamente, Dios juega a los dados. Respecto a una posible respuesta a la pregunta "¿Para qué juega Dios a los dados?", si la hubiera, debería ser coherente con la consideración de que la incertidumbre cuántica no debe fabricar caos ni desorden sino, que por el contrario, debe aumentar la coherencia universal.

INCERTIDUMBRE CUÁNTICA. Las propiedades de las partículas cuánticas solo adquieren valores definidos cuando se realiza su medida. Concretemos ello en la medida del espín de las partículas subatómicas, que es una magnitud ligada a su sentido de giro, el mismo de las agujas del reloj ("up"), o el contrario ("down"). Cuando una partícula subatómica, como puede serlo un "pión", se descompone en la pareja formada por la partícula electrón y por la antipartícula positrón, éstas últimas, necesariamente, han de poseer espines opuestos. Pero, de acuerdo con la teoría cuántica, hay que tener presente que, hasta el momento en que se realiza la medida, cada una de las dos partículas permanece en un misterioso estado indefinido, en una especie de superposición de ambos espines.

En una reciente colaboración en la que tratábamos el tema del Teletransporte o Teletransferencia, nos referíamos al enredamiento cuántico, más precisamente conocido como efecto Einstein-Podelsky-Rosen. Este efecto es aplicable a la pareja considerada de electrón-positrón y, daría lugar a que, en un momento dado, por muy alejadas entre sí que se encontrasen ambas partículas en el Universo, siga existiendo entre ellas un cierto nexo de unión o comunicación instantáneo. Un supuesto puede aclararnos la cuestión: si medimos el spin de una de las partículas, desaparece su situación previa de superposición de espines, y el resultado de la medida (con un 50 % de probabilidad para cada una de las dos opciones, down y up) obligatoria e instantäneamente hace que el spin de la otra partícula también deje de ser indeterminado y se defina, exactamente, como el opuesto al de su lejana compañera. Pero, recordemos que, según la teoría de la relatividad de Einstein, hay un límite máximo de velocidad en el Universo y nada, incluso la información, puede viajar a más velocidad que la luz. Entonces, ¿qué es lo que ocurre?.

NO-LOCALIDAD. El efecto anterior, un efecto de no-localidad, es también aplicable de un modo general a fotones, electrones o átomos. Para salvar el problema de la instantaneidad lo más elemental sería pensar que la teoría cuántica puede no serlo todo. Pero grandes físicos, como John Bell, del Laboratorio Europeo de Física de Partículas, hace años que llegaron a la conclusión de que si existiese una imaginable teoría más completa que la cuántica, en todo caso, sus predicciones habrían de estar de acuerdo con la propia teoría cuántica, es decir, que poseería las mismas características de no-localidad que la teoría cuántica ordinaria. Más aun, diversas aproximaciones experimentales, desde 1981, vienen confirmando que realmente existe el fenómeno del enredamiento cuántico. Un ejemplo concreto de ello se comprobó, en Suiza, en pares de fotones viajando por cables de fibra óptica, que se separaron más de 30 km.

El físico Abner Shimon, de la Universidad de Boston, se refiere a este fenómeno definiéndolo como de coexistencia pacífica entre la teoría cuántica y la de la relatividad. Necesariamente el resultado (down o up) que se alcance con una partícula en el extremo de una pareja, enredada cuánticamente, alterará instantáneamente lo que suceda a la partícula del otro extremo, sean cuales sean las distancias y barreras existentes entre los extremos. Pero los resultados, por sí mismos, serán totalmente incontrolables, No importa sobre cuál de las partículas se realicen las medidas, los resultados globales se producirán al azar, en igual medida. Y desde un extremo no se podrá predeterminar (antes de conocer su propio valor) el resultado del otro extremo, o lo que es igual, el enlace no se puede utilizar para enviar ningún tipo de mensaje.

PARA QUÉ JUEGA DIOS. De acuerdo con lo anterior, la situación sería comparable a la existencia de la más perfecta red telefónica imaginable, con conexiones y enlaces múltiples y perfectos, que permiten la comunicación instantánea entre cualesquiera puntos del Universo. Pero los terminales telefónicos son inútiles, de modo que cuando se habla, los sonidos se distorsionan al azar, haciéndose completamente indescifrables. Tal como expone el científico israelita Asher Peres, se trata de información sin información o, en expresión del Dr. Shimony, ya citado con anterioridad, de una "pasión a distancia".

Sin embargo, estas consideraciones nos sirven para responder a la pregunta de "¿Por qué Dios juega a los dados?". Es precisamente el azar el que asegura que la teoría cuántica no transgreda la teoría de Einstein. De esta manera se protege la relación entre causas y efectos, asegurando que los efectos nunca tengan lugar antes o simultáneamente que las causas. Para ese teórico Dios al que nos estamos refiriendo, la relatividad sería la que asegurara el grado de separación e individualidad existente entre las piezas lejanas del Universo. Pero EL, por medio del enredamiento cuántico, mantiene los enlaces entre los elementos distantes de ese Universo al que guarda coherentemente conectado. La paradoja consiste en que es precisamente el azar el que hace posible que se mantengan más unidos a los componentes lejanos del Universo, así como que se asegure la distinción entre causa y efecto. Por tanto, en ello radicaría la razón de para qué Dios juega a los dados. Y, llegados a este punto, podríamos hacernos unas nuevas preguntas: "¿Por qué Dios arroja los dados del modo cómo los hace?" o, lo que es igual, "¿Por qué Dios ha escogido los dados de la mecánica cuántica y no otros?". Por ahora, éstas son preguntas sin respuesta.