La interpretación de Copenhague
Las paradojas, que desconcertaban a los científicos de los primeros años del siglo veinte, sirvieron para provocar algunas especulaciones filosóficas. Así, Niels Bohr, científico riguroso, que poseía además un cierto bagaje filosófico apropiado para interpretar las paradojas cuánticas, impulsó la llamada «interpretación de Copenhague». La ingeniosa tesis que defendía afirma que «un objeto microscópico como un electrón no existe hasta el momento que hacemos una observación o hacemos una medida. Entre una medida y la siguiente no existe más allá de las probabilidades abstractas de la función de onda. Sólo cuando se lleva a cabo una observación o medida, ‘la función de onda se colapsa’, uno de los estados ‘posibles’ del electrón se convierte en el estado ‘real’ y la probabilidad del resto de las alternativas pasa a ser cero».
Acerca de lo cual cabe distinguir, por un lado, el plano del formalismo matemático, utilizando la función de onda (construcción matemática simbólica) a la que se asocia la probabilidad; y por otro lado, el plano de los hechos experimentales. La interpretación subjetivista de Bohr confunde ambos planos cuando niega la «existencia» del electrón o de cualquier objeto microscópico, mientras no se mida. Pues, la «existencia» es una noción metafísica, no es una propiedad física que pueda ser sometida a medición experimental, tanto en física clásica, como en física atómica; ningún resultado experimental lo prueba.
Si se lanza una moneda al aire, no deja de existir; su integridad material se conserva durante toda la trayectoria. En física clásica, donde rigen las leyes de la mecánica newtoniana, no está justificado afirmar que la moneda esté en dos estados a la vez (cara y cruz). Cuando llega al suelo, de los dos estados posibles, sólo uno permanece. Podrá hablarse del «colapso de la moneda», pero su estado final en el suelo no puede atribuirse al observador, sino a una infinidad de factores mecánicos que influyen durante la caída y al propio impacto final. La moneda tiene una dimensión macroscópica y en ningún momento de su caída pierde su existencia. Entonces, por qué ley física debería perder su existencia una partícula microscópica como un electrón.
La polémica en torno a la interpretación de Copenhague creció y absorbió mentalmente a un buen número de los físicos más destacados. Entre ellos, desde luego a Einstein que se puso del lado Schrödinger y en contra de Bohr y de Heisenberg, entre otros. Inmerso en tan fascinante discusión, en 1935 Schrödinger escribió un ensayo que constaba de tres partes, que publicó entre el 29 de noviembre y el 13 de diciembre. En ese escrito incluyó un sugerente experimento mental que serviría para ilustrar la opinión de Bohr y de sus partidarios sobre el llamado «colapso de la función de onda».
«Supongamos el caso de un gato encerrado en una cámara de acero, junto al cual hay el siguiente dispositivo diabólico (que debe estar convenientemente protegido para impedir cualquier interferencia directa del gato). Junto al gato hay un contador Geiger con una partícula radiactiva con una probabilidad de desintegración del 50% y que quizás, en consecuencia, al cabo de una hora, se desintegre o quizás no. Si tal cosa ocurre, el contador Geiger emitirá una descarga que, a través de un relé, mueva un martillo que rompa un pequeño frasco de ácido cianhídrico. Si uno deja sólo el sistema durante una hora, podrá decir que el gato todavía vive, siempre y cuando ningún átomo se haya desintegrado. La primera desintegración atómica podría haberlo envenenado. Esto es algo que la función de onda del sistema expresaría diciendo (y perdone la expresión) que el gato está medio vivo y medio muerto a partes iguales».
Citado en M. Kumar (2011): 414.
Experimento mental ideado por Erwin Schrödinger para refutar la interpretación de Bohr, respaldada por Heisenberg , sobre el llamado «colapso de la función de onda «.
El texto anterior ilustra en tono irónico la consecuencia absurda que se deduce de tomar como algo real una descripción puramente formal de la función de onda. Admitir al mismo tiempo la existencia de dos estados opuestos de un mismo objeto material (gato), resulta incongruente por negar de hecho el principio lógico de no contradicción. Por otro lado, también es inconcebible atribuir a la mera observación el llamado colapso de la ·función de onda del gato». Hasta entonces, el animal permanecería en una situación cuántica ambigua como producto de una superposición de estados contrarios (vivo y muerto). Por otra parte, el «colapso de la función de onda» debe admitir la discontinuidad que se produce al pasar de estados microscópicos regidos por leyes probabilísticas, al resultado de la medida registrada en el dispositivo macroscópico.
El «experimento mental», concebido por Schrödinger, convenció a Einstein, hasta el punto de ver en él una confirmación de su propia tesis sobre la incapacidad de la mecánica cuántica para ofrecer una completa descripción de los fenómenos. Es decir, el argumento expuesto por vía de ilustración sirvió para confirmar la opinión de que la función de onda no podía «describir estados reales». Tiempo después, en diciembre de 1950, Einstein envío una carta a Schrödinger lamentando la imposibilidad de describir la realidad de forma completa, a la vez que criticaba a sus oponentes y elogiaba la prueba aportada por Schrödinger, frente a la interpretación de Bohr.
«De alguna manera creen [sus adversarios] que la teoría cuántica proporciona una descripción de la realidad, e incluso una descripción completa, esta interpretación es, no obstante, elegantemente refutada por su sistema de átomo radiactivo + contador Geiger + amplificador + barril de pólvora + gato en una caja, en el que la función de onda del sistema se refiere a un gato que se halla simultáneamente vivo y muerto».
Citado en M. Kumar (2011): 415.