Materia y mente: de los dilemas de la mecánica cuántica a la teoría del todo de Einstein

La ciencia empírica se basa en el materialismo, la cual considera que la materia es la sustancia fundamental y que la mente no puede existir sin las interacciones materiales. Sin embargo, muchos descubrimientos de la ciencia, especialmente en el campo de la mecánica cuántica, han indicado que la mente puede ser una de las realidades de primer orden que determinan la materia.

Efecto observador: el mundo de la incertidumbre

El efecto observador en la mecánica cuántica, es decir, la observación de un fenómeno cuántico puede cambiar el resultado medido de un experimento, ha desafiado durante mucho tiempo al materialismo. Un ejemplo es el experimento de la doble rendija, que ha confundido a grandes científicos, entre ellos Albert Einstein, y su «efecto observador», que sigue sin explicación a día de hoy.

El científico británico Thomas Young realizó el primer experimento de la doble rendija en 1801. Hizo pasar un haz de luz a través de dos rendijas paralelas en una placa, detrás de la cual había una pantalla. La onda luminosa que pasaba por las rendijas se dividía en dos nuevas ondas que interferían entre sí. Cuando el pico de una onda luminosa se encuentra con el pico de la otra onda, se refuerzan mutuamente, dando lugar a una luz más brillante. Cuando el pico de una onda se encontraba con el valle de la otra, se anulaban mutuamente. De este modo, Young observó un interesante patrón de interferencia: la alternancia de bandas brillantes y oscuras en la pantalla. Isaac Newton creía que la luz estaba formada solamente por partículas, pero el experimento de Young demostró que la luz se comporta más bien como una onda.

En experimentos posteriores de este tipo se utilizaron objetos atómicos (electrones, protones, átomos, fotones, etc.), en lugar de luz, disparados hacia una doble rendija, y se siguió observando la alternancia de bandas brillantes y oscuras. Este resultado desconcertó a los científicos porque todos estos objetos son partículas y no deberían producir una alternancia de bandas brillantes y oscuras como las ondas luminosas.

Algunos científicos creían que las partículas clásicas, como los electrones, también poseían características de una onda, por lo que interferían entre sí (igual que la onda luminosa) en los experimentos. En 1905, Einstein publicó varios artículos para discutir este efecto. Esto le valió el Premio Nobel y sentó las bases de la dualidad onda-partícula en mecánica cuántica, es decir, lo que consideramos «partículas» poseen características tanto de partículas como de ondas.

La característica de dualidad se demostró en experimentos posteriores. Más concretamente, si se disparaban electrones (o fotones) hacia las rendijas de uno en uno (de modo que no tuvieran oportunidad de interferir entre sí), ¿golpearían la pantalla como partículas clásicas o producirían bandas alternas? Numerosos experimentos demostraron esto último: incluso un solo electrón interferiría consigo mismo produciendo bandas brillantes y oscuras alternadas. Pero esto es confuso: ¿cómo podría un solo electrón saber adónde ir y acabar generando bandas alternas? No sólo eso, un electrón parecía cruzar ambas rendijas al mismo tiempo y fundirse al otro lado para demostrar la dualidad onda-partícula.

Se realizaron más experimentos. Se colocó un detector de metales junto a las rendijas y el patrón mostrado en la pantalla se convirtió entonces en el patrón de partículas de dos bandas (en lugar de alternar bandas brillantes y oscuras). El patrón de interferencia desapareció, como si las partículas supieran que estaban siendo observadas y optaran por no quedar atrapadas en el acto de atravesar las rendijas como una onda. Esto se conoce como el «efecto observador»: observar una partícula puede cambiar drásticamente su comportamiento.

La física cuántica (que estudia el comportamiento de la materia y la luz a nivel microscópico a escala atómica) se desarrolló en parte para comprender el efecto observador. Científicos como Niels Bohr, del Instituto de Copenhague, postularon que la mecánica cuántica es intrínsecamente indeterminista, opinión que se conoce como interpretación de Copenhague.

El físico Brian Greene escribió en su libro La Realidad Oculta: «El enfoque estándar de la mecánica cuántica, desarrollado por Bohr y su grupo, y llamado interpretación de Copenhague en su honor, prevé que siempre que intentas ver una onda de probabilidad, el propio acto de observación frustra tu intento».

Erwin Schrödinger creó la función de onda cuántica para definir el movimiento de toda la materia en forma de una serie de probabilidades. En otras palabras, se considera que todas las magnitudes físicas se encuentran en una serie de estados cuánticos con ciertas probabilidades. Sin embargo, no sabemos en qué estado se encuentran las cantidades físicas y la realidad física se divide entre todas las posibilidades hasta que se produce una observación.

Schrödinger lo demostró con su experimento mental del gato de Schrödinger. Se coloca un gato hipotético en una caja hipotética y su destino viene determinado por un pequeño frasco de ácido cianhídrico mortal controlado por el estado cuántico de una partícula subatómica. Si la partícula se desintegra, el ácido matará al gato. Si la partícula no decae, el ácido no se liberará y el gato vivirá. Según la mecánica cuántica, el gato siempre está vivo y muerto, porque la partícula se encuentra en un estado en el que se desintegra y no se desintegra. (nota: esto es diferente de no conocer el estado del gato por falta de información). En realidad, el destino del gato es definitivo, vivo o muerto, una vez que abrimos la caja para observarlo.

El experimento mental indica que los objetos del mundo cuántico parecen estar en un estado incierto hasta que interviene un observador.

Entrelazamiento cuántico

Debido a la paradoja del experimento mental del gato de Schrödinger (cuyo destino no se conoce hasta que un observador abre la caja según la física cuántica), Bohr y Einstein mantuvieron numerosos debates sobre esta cuestión. Atrajeron gran atención porque estaba relacionado con la comprensión fundamental del mundo físico.

Después de que Max Planck descubriera el cuanto (h), Einstein propuso en 1905 que la luz estaba formada por fotones. Aunque Bohr se opuso a la teoría, se demostró en 1922 y ahora es ampliamente aceptada por la comunidad científica. Cuando se introdujo el principio de incertidumbre en la mecánica cuántica y fue ganando popularidad, Einstein se preocupó porque la aleatoriedad violaba la causalidad, la relación básica de causa y efecto. Puede que no conozcamos toda la información de cómo funcionan las cosas, pero debe haber razones detrás. «La mecánica cuántica es ciertamente imponente. Pero una voz interior me dice que todavía no es la verdadera», escribió Einstein en 1926. «Yo, en todo caso, estoy convencido de que Él [Dios] no está jugando a los dados».

No obstante, la mayoría de los científicos aceptaron la interpretación de Copenhague de Bohr y los debates continuaron. En 1935, Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen publicaron un artículo titulado «¿Puede considerarse completa la descripción cuántico-mecánica de la realidad física?». Llegaron a la conclusión de que la descripción que hace la mecánica cuántica de la realidad física mediante probabilidades es incompleta. Afirmaron el concepto de localidad, que significa que los procesos físicos (o sucesos) que ocurren en un lugar no deberían afectar instantáneamente a otro suceso en un lugar lejano. El concepto de localidad parece intuitivamente correcto, pero la física cuántica predice que dos partículas subatómicas pueden afectarse instantáneamente, aunque estén a años luz de distancia. Einstein consideraba inconcebible tal interacción y la descartó como «espeluznante acción a distancia».

Sin embargo, en 1949, investigadores de la Universidad de Columbia demostraron que dos partículas podían interactuar a larga distancia. En 1998, el físico Nicolas Gisin y sus colegas de la Universidad de Ginebra (Suiza) realizaron un experimento y demostraron que dos fotones, a 18 kilómetros de distancia, podían compartir información entre sí a una velocidad al menos 10.000 veces superior a la de la luz. Cuando un fotón cambiaba de propiedad, el mismo cambio se producía en el otro casi al instante, como si hubiera un ser imaginario que les dijera a ambos que hicieran el cambio. Cómo se produce la interacción sigue siendo un misterio.

En busca de la verdad

Einstein no renunció a buscar la verdad a pesar de los descubrimientos que apoyaban el entrelazamiento cuántico. Del efecto fotoeléctrico a la relatividad especial, pasando por la relatividad general, quiso ayudar a la humanidad a comprender el mundo. Demostró que el tiempo es relativo y que la gravedad se debe a la curvatura del tiempo y el espacio. Insatisfecho con la incertidumbre en el corazón de la mecánica cuántica, trabajó en un proyecto conocido más tarde como su teoría del todo, para ampliar la relatividad general y unir las fuerzas conocidas del universo, escribió un artículo de la BBC titulado «La sinfonía inacabada de Einstein».

El artículo señalaba que «el trabajo de Einstein se sustentaba en la idea de que las leyes de la física eran una expresión de lo divino».

«Al completar la teoría del todo, Einstein esperaba librar a la física de la impredecibilidad en el corazón de la mecánica cuántica y demostrar que el mundo era predecible, descrito por bellas y elegantes matemáticas. Tal y como él creía que Dios había creado el universo», escribió el artículo. «Demostraría que el modo en que la comunidad de la mecánica cuántica interpretaba el mundo era simplemente incorrecta. Fue un proyecto en el que trabajaría durante los siguientes 30 años, hasta el último día de su vida».

El trabajo nunca se terminó. Cuando era joven, Einstein dijo una vez: «No me interesa este fenómeno ni aquel otro. Quiero conocer los pensamientos de Dios; lo demás son meros detalles». Pero solo se quedó en un deseo. «Sin embargo, mientras agonizaba en el hospital de Princeton debió de comprender que se trataba de secretos a los que Dios estaba claramente determinado a no desvelar», prosigue el artículo de la BBC.

En mayo de 1955, un mes después de su muerte, la revista Life publicó una entrevista con Einstein realizada varios meses antes. Dijo: «Sabes que son ciertas, pero podrías pasarte toda una vida sin poder demostrarlas. La mente solo puede avanzar hasta cierto punto con lo que sabe y puede demostrar… Llega un momento en que la mente da un salto -llámelo intuición o como quiera- y salta a un plano superior de conocimiento, pero nunca puede demostrar cómo ha llegado hasta allí. Todos los grandes descubrimientos han implicado un salto de este tipo».

Mente y materia

Los esfuerzos de los científicos por comprender a la humanidad y al mundo prosiguieron en otros campos relacionados con la ciencia cuántica. «Las pruebas recientes de una coherencia cuántica significativa en sistemas biológicos cálidos, la dinámica sin escalas y la actividad cerebral al final de la vida apoyan la noción de una base cuántica para la conciencia que posiblemente podría existir independientemente de la biología en varios planos de escalas en la geometría del espacio-tiempo», escribió Stuart Hameroff, de la Universidad de Arizona, en el libro de 2012 Exploring Frontiers of the Mind-Brain Relationship (Explorando las fronteras de la relación mente-cerebro).

Además de la interpretación de Copenhague, el experimento de la doble rendija también puede explicarse mediante la interpretación de muchos mundos. Robert Lanza, de la Facultad de Medicina de la Universidad Wake Forest de Carolina del Norte, afirmó que las partículas de la física cuántica tienen un estado indefinido porque existen en universos diferentes simultáneamente. Cuando fallecemos, nuestra vida se convierte en una «flor perenne que vuelve a florecer en el multiverso».

«El mundo parece estar diseñado para la vida, no solo a la escala microscópica del átomo, sino al nivel del propio universo. Los científicos han descubierto que el universo tiene una larga lista de rasgos que lo hacen parecer como si todo lo que contiene -desde los átomos hasta las estrellas- estuviera hecho a medida solo para nosotros», escribió en Biocentrism: How Life and Consciousness are the Keys to Understanding the True Nature of the Universe, (cómo la vida y la conciencia son las claves para comprender la verdadera naturaleza del universo) «el hecho de que el cosmos parezca exactamente equilibrado y diseñado para la vida es solo una observación científica ineludible -no una explicación del porqué».

Planos más altos

Según la Biblia, Dios creó el mundo. En la cultura china, se decía que Pan Gu había creado el cielo y la tierra, mientras que Nuwa había creado a los seres humanos. Todos estos sistemas espirituales recordaban a la gente nuestra conexión con lo divino y les aconsejaban mejorar para volver al cielo.

Incluso en la era moderna, existen diferentes sistemas de qigong, fenómenos sobrenaturales y experiencias cercanas a la muerte que conectan a la gente con esta tradición. Los estudios sobre la materia de la mente, como los descritos anteriormente, y los de psicología y sociología, también destacan la importancia de los comportamientos positivos, incluida la amabilidad. Por ejemplo, se observó un aumento del 50% de la tasa de supervivencia entre los participantes con relaciones sociales sólidas, según un artículo de PLoS Med de 2010 titulado «Social relationships and mortality risk: a meta-analytic review». De manera similar, aquellos que brindaron apoyo a otros y recibieron apoyo de otros tuvieron un menor riesgo de mortalidad por todas las causas que aquellos que solo recibieron apoyo, escribió un artículo de 2021 Psychological and Cognitive Sciences titulado «The balance of giving versus receiving social support and all-cause mortality in a US national sample».

Todo ello concuerda con la antigua creencia china de la armonía entre el cielo, la tierra y la humanidad. «Cuando una persona tiene qi (energía) recto residiendo en su interior, ninguna perversidad es capaz de invadirla», escribió el libro clásico de medicina china Huangdi Neijing (El Canon Interior del Emperador Amarillo). Esto concuerda con el dicho chino de que «el bien es recompensado con el bien, y el mal se encuentra con el mal».

Una llamada de atención

Aunque el Partido Comunista Chino casi ha destruido la cultura tradicional china desde que tomó el poder en 1949, los practicantes de Falun Dafa, un sistema de meditación basado en los principios de Verdad-Benevolencia-Tolerancia, han revivido y apreciado esta cultura milenaria.

El Sr. Li Hongzhi, fundador de Falun Dafa, escribió recientemente:

“La muerte humana es solo el deterioro y el envejecimiento del cuerpo superficial, mientras que el espíritu principal humano (el yo real no ha muerto) reencarnará en la próxima vida” (Por qué existen los seres humanos)

«Si, en un entorno tan difícil como éste, una persona todavía puede mantener sus pensamientos virtuosos; si puede mantenerse firme frente a la embestida de los valores y puntos de vista modernos, y atenerse a los tradicionales; y si todavía cree en lo divino frente a los ataques de los sectores ateos y evolucionistas, entonces esa persona cumplirá su propósito: obtener la salvación y regresar al cielo», escribió también en este artículo.

Desde la mecánica cuántica hasta la psicología, desde la antigüedad hasta la sociedad moderna, la gente ha estado buscando respuestas a quiénes somos y hacia dónde nos dirigimos. Espero que este artículo ofrezca algunas ideas.

Artículo publicado originalmente en Minghui.org