10.4: Interpretaciones de la Mecánica Cuántica

El hecho de que la mecánica cuántica sea incompatible con la realidad local, hace que sea bastante desafiante la reconciliación con nuestro “sentido común” (criado clásicamente). Aquí una breve lista de las principales interpretaciones de la mecánica cuántica, que tratan de proporcionar al menos una reconciliación parcial de este tipo.

(i) La llamada interpretación de Copenhague -a la que se adhieren la mayoría de los físicos. Esta “interpretación” realmente no interpreta nada; solo acepta la estocástica intrínseca de los resultados de medición en la mecánica cuántica, y la ausencia de la realidad local, diciendo esencialmente: “No te preocupes; así es como es; convive con ella”. Generalmente me suscribo a esta escuela de pensamiento, con la siguiente calificación. Si bien la interpretación de Copenhague implica conjuntos estadísticos (de lo contrario, ¿cómo definirías la probabilidad? - ver Sec. 1.3), sus formulaciones declaradas con mayor frecuencia\({ }^{34}\) no ponen suficiente énfasis en su papel, en particular en la redefinición de conjunto como único punto de participación del observador humano en un proceso de medición casi perfecto - ver Sec. 1 anterior. La objeción más famosa a la interpretación de Copenhague pertenece a A. Einstein: “Dios no juega a los dados”. Bien, cuando Einstein habla, todos deberíamos escuchar, pero quizás cuando Dios habla (a través de resultados experimentales), tenemos que prestar aún más atención.

ii) Realidad no local. Después de la destitución de la “prueba” de J. von Neumann por J. Bell, que yo sepa, no ha habido pruebas de que no se pudieran introducir parámetros ocultos, siempre que no impliquen la realidad local. De enfoques constructivos, quizás la contribución más notable la realizó David Joseph Bohm,\({ }^{35}\) quien desarrolló la interpretación inicial de Louis de Broglie de la función de onda como una “onda piloto”, haciéndola cuantitativa. En la versión onda-mecánica de este concepto, la función ondulada regida por la ecuación de Schrödinger, solo guía una partícula clásica “real”, puntiaguda cuyas coordenadas sirven como variables ocultas. Sin embargo, este concepto no satisface la noción de realidad local. Por ejemplo, la medición de la coordenada de la partícula en cierto punto\(\mathbf{r}_{1}\) tiene que cambiar instantáneamente la función de onda en todas partes en el espacio, incluyendo los puntos\(\mathbf{r}_{2}\) en el rango superluminal (27). Después de la crítica privada de A. Einstein, D. Bohm esencialmente abandonó su teoría. \({ }^{36}\)

(iii) La interpretación de muchos mundos, introducida en 1957 por Hugh Everitt y popularizada en el\(1960 \mathrm{~s}\) y\(1970 \mathrm{~s}\) por Bruce de Witt. En esta interpretación, todos los posibles resultados de medición sí ocurren, dividiendo el Universo en el número correspondiente de “multiversos paralelos”, de manera que a partir de uno de ellos, no se pueden observar otros multiversos y por lo tanto otros resultados. Permítanme dejar al lector una estimación de la velocidad a la que los multiversos paralelos tienen que generarse constantemente (digamos, por segundo), teniendo en cuenta que dicha generación debe tener lugar no sólo en experimentos explícitos de laboratorio sino en cada proceso irreversible -como la fisión de cada núcleo atómico o un absorción/emisión de cada fotón, en todas partes en cada multiverso, ya sea que su resultado se registre formalmente o no. Nicolaas van Kampen ha llamado a esto una “fantasía alucinante”. \({ }^{37}\)Incluso el principal defensor de esta interpretación, B. de Witt ha confesado: “La idea no es fácil de conciliar con el sentido común”. Estoy de acuerdo.

(iv) Lógica cuántica. En la desesperación, algunos físicos convertidos en filósofos han decidido descartar la lógica formal que estamos usando -en la ciencia y en otros lugares-. Por lo que (es cierto, muy poco) he leído sobre esta escuela de pensamiento, parece que desde su punto de vista, declaraciones definidas como “el detector SG ha encontrado que el giro se dirige a lo largo del campo magnético” no necesariamente deben ser verdaderas ni falsas. Bien, si descartamos la lógica formal, no sé cómo podemos usar alguna teoría científica para hacer alguna predicción -hasta que los expertos en lógica cuántica nos digan con qué reemplazarla. Que yo sepa, hasta el momento no lo han hecho. Personalmente confío en la opinión de J. Bell, quien sin duda reflexionó más sobre estos temas: “Es mi impresión que todo el vasto tema de la Lógica Cuántica ha surgido\([\ldots]\) del mal uso de una palabra”.

Por lo que yo sé, ninguna de estas interpretaciones ha proporcionado todavía una sugerencia sobre cómo podría probarse experimentalmente para excluir otras. En el lado positivo, existe un consenso virtual de que la mecánica cuántica hace predicciones correctas (aunque a veces probabilísticas), las cuales no contradicen ningún resultado experimental confiable que conozcamos. A lo mejor, esto no es tan malo para una teoría científica. \({ }^{38}\)

---

\({ }^{34}\)Con ciertas excepciones agradables - véase, e.g. L. Ballentine, Rev. Mod. Phys. 42, 358 (1970).

\({ }^{35} \mathrm{D} .\)Bohm, Phys. Rev.\(\mathbf{8 5}, 165 ; 180\) (1952).

\({ }^{36}\)Véase, por ejemplo, Sec. \(22.19\)de su (generalmente muy bueno) libro de texto D. Bohm, Quantum Theory, Dover,\(1979 .\)

\({ }^{37} \mathrm{~N}\). van Kampen, Physica\(A 153,97(1988)\). Por cierto, recomiendo ampliamente el resumen muy razonable de los temas de medición cuántica, dado en este trabajo, aunque creo que la teoría cuantitativa de la desfase, discutida en el Capítulo 7 de este curso, podría dar claridad adicional a algunas de las afirmaciones de van Kampen.

\({ }^{38}\)Para el lector que no está satisfecho con este enfoque “positivista”, y quiere mejorar la situación, mi consejo serio es comenzar no desde el punto de vista, sino de leer qué otro (¡incluyendo algunos muy inteligentes!) la gente lo pensó. La colección de revisión de J. Wheeler y W. Zurek, citada anteriormente, puede ser un buen punto de partida.