Lo decible y lo indecible en mecánica cuántica (John S. Bell)

Agosto 1, 2007

Durante décadas la cuestión de cómo interpretar el formalismo cuántico y si pudiese existir alguna teoría alternativa a la estándar fue de carácter filosófico. El debate se centraba en la existencia o no de una teoría cuántica de lo que Eisntein, Podolsky y Rosen denominaron elementos de realidad, lo que se denomina una teoría de variables ocultas. Físicamente la existencia de elementos de realidad implica que es posible hacer referencia a propiedades físicas de objetos sin que intervenga de por medio un proceso de interacción entre el objeto estudiado y el dispositivo experimental. Tras tres décadas de debate John S. Bell introdujo en el laboratorio la discusión filosófica mediante una serie de resultados matemáticos precisos y que podrían ser verificados experimentalmente.Este libro contiene los artículos originales de Bell y algunos más de gran interés para entender las problemáticas que surgen en la “filosofía cuántica”. También son interesantes para alguien que quiera introducirse en el ámbito de las aplicaciones tecnológicas más fascinantes de la mecánica cuántica como la criptografía o la computación, ya que en él se encontrará con los problemas conceptuales que surgen al analizar el funcionamiento de sistemas cuánticos. Y en general es una lectura imprescindible para el interesado en el tema de los fundamentos cuánticos porque Bell fue el responsable de convertir el debate filosófico en física experimental. Es por lo tanto un libro técnico, aunque no especialmente difícil de seguir por quien tenga algunos conocimientos básicos de física cuántica, aunque también tiene un par de artículos divulgativos muy interesantes y sólo por los cuales ya merece la pena intentar leerse el libro.

Lo que hizo Bell fue demostrar que una teoría cuántica con elementos de realidad y ciertas propiedades, lo que se denomina una teoría realista local, debe cumplir unas desigualdades, que además se violan en la teoría cuántica convencional. Lo más importante es que este tipo de desigualdades se pueden poner a prueba mediante experimentos y de momento la mayor parte de los experimentos realizados han demostrado que se violan. En el volumen aparecen los artículos en donde Bell demostró esto y lo más importante, su resultado de que si se violan sus desigualdades uno ha de optar por el realismo o por la localidad, dos importante características de las teorías clásicas.

También encontramos artículos sobre posibles extensiones de las teorías de variables ocultas a las teorías cuánticas de campos. Pero quizá lo más interesante sean los artículos en que Bell critica otras interpretaciones de la mecánica cuántica, como la de Everett. Se suele asociar la interpretación de Everett con la idea de los universos múltiples, pero no es la única forma de afrontar tal intepretación. Sin embargo Bell critica la idea de universos múltiples y muestra otras formas de interpretar el formalismo de Everett que en todo momento Bell asocia con una teoría de variables ocultas.

Pero no todos los artículos tratan del mundo cuántico. También hay uno sobre cómo explicar la teoría de la relatividad de Eisntein y cómo a veces es muy útil hacerlo en los términos de otros autores aunque su interpretación física no se corresponda con la real. A pesar de no tener mucho que ver con el resto del libro la relación está muy clara para el lector atento y en el fondo Bell lo que hace es defender una forma de entender la realidad compatible con lo que le dictan sus resultados sobre las variables ocultas.

Puedo decir con toda certeza que se trata todo un clásico dentro de la literatura de la Física en general. Un clásico que ha envejecido bastante bien con el paso del tiempo, quitando algún artículo que hace referencia resultados experimentales. Lo que más me gusta de Bell es que su empleo de las matemáticas es bastante sobrio y hace énfasis en los conceptos físicos, algo que deberían de copiar todos esos entusiastas de las teorías de supercuerdas, lazos y similares. Y los dos o tres artículos de divulgación son bastante buenos y claros, algo muy de agradecer. Especialmente recomendado para quienes estén estudiando una asignatura de mecánica cuántica.