Lo siento Albert, Dios sí juega a los dados

Si se hiciese una encuesta del científico más popular, sin duda habría dos nombres: Newton, pero, por encima de todo, Albert Einstein, el padre de la relatividad, y uno de los padres de la mecánica cuántica. Y es curioso que sea así, porque Einstein siempre renegó de esta segunda disciplina. No de su esencia, pero sí de su dos principios fundamentales: que el conocimiento tiene límites, y que está basado en probabilidades.

¿Por qué Einstein luchó denodadamente contra estas dos ideas, perfectamente establecidas en la mecánica cuántica, demostradas y verificadas? Porque no podía soportar que el universo no fuese perfectamente medible y cuantificable. Pero, ¿por qué no lo es? ¿Qué ocurre con el universo cuando intentamos medirlo? Ocurre que llegamos a un límite. A una frontera del conocimiento. Y eso era lo que Einstein nunca pudo soportar. Y mucho más: trabajó con ahínco para cambiar esa idea. Fracasó.

El culpable del fracaso.

La culpa del fracaso la tiene un físico alemán llamado Werner Heisenberg, que a mediados de los años veinte del siglo XX publicó lo que se conoce como «principio de incertidumbre«, aunque el nombre correcto y más técnico es «relación de indeterminación de Heisenberg». Según este postulado, medir con absoluta precisión la posición y velocidad de una partícula es imposible; cuanta más precisa sea una, menor será la otra.

Suele decirse que esto no es posible porque el observador anula el experimento. Es decir, la acción de medir conlleva una pérdida de información implícita. Esto no es así, esta idea que tantas veces se usa para explicar este principio no es correcta, e induce a pensar que podríamos desarrollar mejores sistemas de medición, que permitirían soslayar este problema. No se trata de eso, y Heisenberg demostró, luego se ha hecho con mayor rigor incluso, que la física cuántica impone limitaciones a lo que podemos saber. Y a lo que podemos medir.

Determinismo: una ilusión, o «no le digas a Dios lo que tiene que hacer» (Niels Bohr).

El universo es, por lo tanto, no determinista. ¿Qué quiere esto decir? A finales del siglo XIX se pensaba que, dada una situación concreta del universo, conociendo todos sus valores, se podría calcular una situación futura del universo con absoluta precisión. Esto no solo es falso; la realidad es que no podemos predecir el desarrollo y comportamiento de una sola partícula elemental. Y, si no podemos ser precisos con una partícula, mucho menos con el universo. Esta es la famosa frase que Bohr le dijo a Einstein que referencia arriba.

Otro error es pensar que esto está en relación con la bola de billar, que se lanza varias veces y se pierde precisión en su movimiento. De nuevo este es otro error típico; la bola de billar no sigue las reglas de la física cuántica como tal, sino que la imposibilidad de llevar a cabo un cálculo preciso de sus movimientos tiene que ver con los microrroces de su superficie con la superficie de la mesa, la posición de la mesa, la intensidad exacta del campo gravitatorio concreto de esa zona, y la propia estructura de la bola de billar. Todo ello implica cálculos imposibles de llevar a cabo. Pero eso es física clásica, no física cuántica. No interviene aquí para nada el principio de incertidumbre. Interviene otra teoría, una teoría matemática con aplicaciones en muchos campos: la teoría del caos, que nos habla de ecuaciones no lineales en sistemas que no pueden medirse con precisión por su naturaleza.

Einstein sabía todo esto, pero tenía, o quería tener, un as en la manga: que los postulados de la física cuántica fuesen un estadio intermedio hacia una teoría mayor y más completa. Y aquí es donde Einstein comete el error de querer demostrar que el problema de la incertidumbre, basado en el concepto de función de onda de probabilidad, no son un sistema completo. Existe un nivel superior, que debe explorarse y conocerse.

Dios y los dados.

Esto se resume en la famosa frase de Einstein: «Dios no juega a los dados«, en referencia a su absoluto convencimiento de que la mecánica cuántica no era sino algo intermedio de una teoría mayor, en la que se podría conocer el estado de una partícula de forma absoluta, como se hace en mecánica clásica con un objeto como una bola de billar.

Einstein pasó los treinta últimos años de su vida trabajando en esta idea, y ha de decirse, mal que nos pese, que estaba obsesionado con una idea falsa. El gran Einstein fue un hombre portentoso y una de las mentes más preclaras de la Tierra. Pero, como ser humano, no era perfecto. Buscó una especie de Santo Grial cuántico para demostrar su idea, y perdió.

También suele decirse que buscaba una teoría que unificara la relatividad general con la mecánica cuántica, es decir, una teoría que cuantizara la gravedad, como la teoría de cuerdas o la gravedad cuántica de bucles. Es cierto. Lo que no suele decirse tanto es que su obsesión por los dados de Dios le llevó a un camino que no tenía salida. Sí se puede buscar una teoría que unifique gravedad y cuántica, pero sin obviar el principio de incertidumbre y el no determinismo del universo en su escala más básica.

Dios sí juega a los dados, y además lo hace porque la naturaleza está basada en ese principio de incertidumbre de Heisenberg. La paradoja de todo esto parece clara: los genios lo son porque realizan grandes descubrimientos, inventos, y otros hechos. Pero pueden quedar atrapados en sus propios hechos e ideas. Y entonces son como ese coche de juguete eléctrico que se choca contra una pared una y mil veces sin cambiar de dirección.

Alguien debe darle un pequeño empujón al coche. O el coche seguirá así hasta el fin de sus días. Intentemos no caer en esas obsesiones; porque si un genio como Einstein puede quedar encerrado en una idea, todos podremos vivir la misma situación. Y necesitaremos a alguien que nos dé un toque, y evite que sigamos golpeando inútilmente una pared hasta el fin de nuestros días.

---