«Señor: Dame una buena digestión y naturalmente alguna cosa que digerir. Dame la salud del cuerpo con el buen humor necesario para mantenerla. Dame un alma sana, Señor, que tenga siempre ante los ojos lo que es bueno y puro, de manera que frente al pecado no me escandalice, sino que sepa encontrar la forma de ponerle remedio. Dame un alma que no conozca el aburrimiento, los refunfuños, los suspiros y los lamentos y no permitas que me tome demasiado en serio esa cosa tan invasora que se llama "yo". Dame el sentido del humorismo, dame el don de saber reír de un chiste, a fin de que sepa traer un poco de alegría a la vida y hacer partícipes a los otros. Amén». Tomás Moro (1478-1535)
Santo Tomás Moro, ruega por nosotros.
Re: una cuestión a los foristas
by Jaume
Te respondo, aunque la respuesta me lleva a emplear cierto lenguaje y tecnicismo de la física.
Para entender la afirmación de Einstein debemos situar el contexto. La física alcanzó un paradigma que asentaron Galileo,Newton, Leibnitz, etc. La física pasó a describir los fenómenos de la naturaleza mediante ecuaciones matemáticas y la formulación de leyes y principios.
En la física newtoniana, o la física llamada clásica, los fenómenos vienen descritos por ecuaciones integro-diferenciales. En esta ecuaciones se establecen igualdades entre magnitudes y la ley física condiciona la forma en que se relacionan. Pero, además de la forma de la ecuación, que guiará la dinámica, entran en juego condiciones iniciales y de contorno.
Las ecuaciones diferenciales admiten muchas soluciones, pero, fijadas unas condiciones iniciales, la solución –en principio- será única- ¿qué significa esto? Pues que para determinar la dinámica de un fenómeno o proceso físico necesitamos saber, en un instante de tiempo determinado, la posición y velocidades de los componentes del sistema a tratar. Sabidos estas condiciones iniciales, podemos resolver la ecuación y el resultado será único. Esto nos conduce a una dinámica púramente determinista. Efectivamente, si yo tengo una partícula cargada en un campo de fuerzas, me bastará saber, en un istante determinado, su posición y velocidad para, de esta forma, predecir todo su futuro, incluso su pasado. Una vez resuelta la ecuación podremos saber qué será de ella en un futuro y qué fue de ella en un pasado. Tenemos capacidad de predicción y de retropredicción.
La física clásica es puramente determinista. Y ahora pasemos al siguiente razonamiento o cuestión. Sabemos que todo lo que nos rodea, que sea medible, es materia o energía. Si la materia y la energía obedecen las leyes de la física, cuya dinámica viene gobernada por estas ecuaciones diferenciales, y si estas ecuaciones son deterministas, ello nos lleva a pensar que todo cuanto sucede ocurre porque así lo “mandan” las leyes de la física y que todo el mundo es determinista. Todo cuanto sucede estaba escrito, tan sólo observamos el fluir del tiempo. Todo cuanto nos rodea son partículas físicas y energía que está gobernada por unas leyes cuya evolución dinámica es determinista. En este sentido, no hay lugar al azar. El azar pasa a ser una mera cuestión de ignorancia por parte del hombre.
Cuando lanzamos una moneda al aire no sabemos si saldrá cara o cruz, le asignamos unas probabilidades y hablamos de azar. Pero es un azar que es fruto de nuestra ignorancia y de nuestra imprecisión. Si supieramos en que punto de la moneda aplicamos la fuerza, la magnitud y dirección de la fuerza, el coeficiente de rozamiento del aire, etc podríamos predecir el resultado y desaparecería el azar.
El azar en este marco de la física clásica determinista es llamado “azar determinista”, o “caos determinista”. Hay dos grandes fuentes fundamentales de azar determinista. Uno es la cantidad de “grados de libertad” del sistema a considerar. Los grados de libertad vienen a ser una medida de los componentes que entran en juego, y se traducirá en un aumento de variables en las ecuaciones diferenciales. No es lo mismo hablar de un pendulo en el vacio, cuya dinámica es muy simple y fácil de resolver, que hablar de la dinámica de un gas en la que tienen lugar del orden de 10,seguido de veinti tres ceros, de partículas que entran en juego. Resolver un sistema de ecuaciones con 10 seguido de veinti tres ceros, es imposible por parte del hombre y por parte de ordenador alguno. Esta es la primera razón por la que aparece el azar, la incapacidad matemática de resolver dichas ecuaciones por parte del homre. Otra razón será el hecho de que, aun sabiendo resolver las ecuaciones, como hemos dicho anteriormente, necesitamos condiciones iniciales, es decir, la posición y velocidad de las partículas en un instante de tiempo determinado. Es así que nos resulta imposible saber la posición y velocidad de las partículas para sistemas con gran número de particulas. Para un gas es imposible, por lo tanto se nos suma otra complicación. Ello nos lleva a la imposibilidad práctica de seguir con las ecuaciones clásicas de la dinámica para describir las dinámicas de estos gases o sistemas con gran número de componentes.
Otro factor de azar sería el hecho de que, todo y midiendo las posiciones y velocidades de las partículas, siempre hay un error asociado debido a la imprecisión de los aparatos de medida. Esto hace que el error se amplifique durante la dinámica, dado que las ecuaciones diferenciales pueden ser extremadamente sensibles a ellas, y hace que la predicción sea totalmente errónea.
Bien, aun en una visión puramente reduccionista del hombre y de todo cuanto nos rodea, el azar aparece por una cuestión de “desconocimiento” o “ignorancia” por parte del hombre. Pero, aun así, siempre podríamos pensar que, todo y no siendo capaces de predecir por una cuestión de ignorancia o de imposibilidad de cálculo, el determinismo existe y lo que sucede no es azar, tan sólo nos lo parece. Laplace así lo ilustro en su llamado “Monstruo de Laplace”, un ente capaz de saber las posiciones y velocidades de todas las partículas en un instante dado, y capaz de resolver las ecuaciones. Para este ente, presente, pasado y futuro serían totalmente predecibles, sólo debería darle a la manivela del tiempo en sus ecuaciones.
Pero…..los avances en la dinámica de sistemas complejos (aquellos con muchos grados de libertad) y en la física de los procesos irreversibles nos llevan a poner un límite a ese azar. Aunque prefiero no adentrarme en esta cuestión que nos llevaría mucho tiempo.
Admitamos el azar, dentro de la física clásica, como algo fruto de nuestra ignorancia. Admitamos la dificultad de poner trabas al determinismo desde este paradigma científico, y con unas dosis de reduccionismo bilógico, difícil sería contra-argumentar las tesis materialistas acerca de la vida y del hombre.
Pero llegó la mecánica cuántica. Surgió un nuevo paradigma. La mecánica cuántica emplea unas matemáticas algo distintas a las de la física clásica, a la vez que sugeridas por los fenómenos del mundo microscópico. La mecánica cuántica también utiliza ecuaciones diferenciales deterministas, pero hay una gran diferencia, y es que el objeto a tratar no es una variable determinada, sino que se trata de una función de probabilidad. La dinámica es determinista, pero el objeto es probabilístico. Y, las probabilidades de la mecánica cuantica no son las probabilidades de los “dados o “monedas”, son probabilidades púramente intrínsecas. Y aquí llegamos a la cuestión!!! Existen experiemntos en cuántica que demuestran que un electrón puede comportarse como partícula o como onda, y lo mismo ocurre con los fotones y demás. La materia tiene una dualidad onda-corpúsculo. El hecho de que se manifieste como onda o partícula depende del observador, curioso! Como también depende del observador los resultados de las medidas.
Con gran precisión yo, ahora mismo, puedo afirmar que me encuentro delante de un ordenador en mi casa y no en otra parte. La localización es exclusiva. Sin embargo, en el mundo microscópico, esto no es así. Cuando medimos la posición de una partícula encontramos que se haya en un lugar determinado, pero antes de la medida no podemos afirmar que esté en un punto en concreto. Y no por ignorancia de no haber medido, si no porque realmente no tiene sentido afirmar que está en un sitio en concreto. Antes de medir la partícula está en un estado de onda y se encuentra en todo el espacio, al medir colapsará nuestro conocimiento y la encontraremos en un lugar, pero no significa que hubiera estado allí antes de medir su posición. Esto escapa al sentido común, y sin embargo, en el microprocesador que hay dentro de nuestro ordenador está sucediendo este efecto millones de veces.
Cualquier propiedad de la materia, antes de ser medida, no tiene un valor concreto. Al medir obtendremos un valor que responde a una probabilidad. Yo puedo tener una partícula con spin “arriba” o “abajo”. La mido y obtengo un valor concreto, “abajo” por ejemplo, pero ello no significa que antes de ser medida ella tuviera el estado “abajo”. Se encontraba en los dos estados y en ninguno con una probabilidad del 50%, y al medir a colapsado la función de onda.
En definitiva, se trata del principio de indeterminación de heissemberg. Este f´siico observo que cuando más precisaba sobre la posición de una partícula más imprecisa se volvía el valor de su velocidad y viceversa. Todo observable en cuántica tiene asociuado un operador. Hay observables que “no conmutan” y es cuando se da este principio de indeterminación. Otros fenómenos curiosos son el hecho de que, existe una probabilidad no sula de que un electron aparezca en otra galaxia!!!! Incluso que nosotros mismo aparezcamos en otro lugar de repente!!! Si bien es cierto que, a medida que nos acercamos al mundo macroscópico, estos fenómenos se hacen improbables, dados que las probabilidades son infinitamente pequeñas.
Pues bien, una vez se asentaron los postulados de la mecánica cuántica, surgieron dos escuelas: ortodoxos y heterodoxos. Unos decían que este azar era pura e intrínseco a la naturaleza, y que esta se reservaba el derecho. Otros, como einstein, decían que no, que faltaban descubrir variables ocultas que nos llevarían de neuvo al determinismo, o cuanto menos al azar determinista. Es aquí cuando einstein afirmó que “Dios no nos juega a los dados”.
Finalmente, Einstein afirmó que se había equivocado en su postura y admitió la versión, hoy día oficial, de la mecánica cuántica. El azar es un derecho intrínseco de la naturaleza.
AVISO: El Foro Santo Tomás Moro no tiene censura previa. Esta circunstancia da lugar a la recepción ocasional de mensajes anónimos insultantes u obscenos que sólo pretenden sabotear el Foro. Se ruega a los foristas que detecten mensajes inadecuados, avisen lo antes posible a los administradores llamando a los teléfonos 629 203 900, 696 866 546 ó 609 408 204. Gracias.