Las interpretaciones de la teoría de la relatividad

A finales del siglo XIX una serie de resultados experimentales sacudieron los cimientos de la física profundamente. Los intentos de medir a qué velocidad se movía la Tierra con respecto del éter luminífero arrojaban resultados diferentes en función de qué experimento se realizaba. Por ejemplo, si se hacía esto utilizando el fenómeno de la aberración de la luz, salía que la Tierra se mueve a unos 30 km/s con respecto del éter. Pero, si por el contrario, se utilizaba un interferómetro de Michelson, entonces esta velocidad era nula, como si el planeta Tierra arrastrara completamente al éter al moverse. Y, para hacer todo todavía más confuso, los experimentos de Fizeau concluían que el agua, al moverse a gran velocidad por una tubería, arrastra al éter, pero sólo un poco.

Esta complementariedad (la Tierra se mueve a una velocidad u otra en función de qué experimento decide realizar cada observador) constituía un quebradero de cabeza para los físicos y acabó dando origen al nacimiento de una nueva teoría, la teoría de la relatividad. Se trata de una teoría con un éxito experimental, en cuanto a sus predicciones, indiscutible. Sin embargo, a la hora de entender qué es lo que esta teoría nos está diciendo realmente, las cosas no son ya tan sencillas.

El aparente desacuerdo entre los resultados de estos tres experimentos fue inicialmente explicado suponiendo que la luz viaja siempre a una velocidad constante con respecto a todos los observadores (aunque la persigamos a casi la misma velocidad que tiene) y que los gemelos envejecen a distintos ritmos en función de qué viajes hagan en su vida. Estas ideas son las que constituyen lo que hoy en día se conoce como la "interpretación de Berna", haciendo referencia a la ciudad suiza donde vivían los dos científicos que se consideran los principales fundadores de la teoría de la relatividad: Albert Einstein y Mileva Maric. A mi me gusta más llamarla "interpretación ortodoxa" porque fue aceptada por muchos físicos sin apenas cuestionarse y hoy en día es la que se enseña en universidades y libros de texto de todo el mundo.

Las malinterpretaciones de la mecánica cuántica

"Tengo que confesar que el término 'interpretación de Copenhague' no es afortunado, ya que podría sugerir que hay otras interpretaciones, como supone Bohm. Estoy de acuerdo, por supuesto, en que las otras interpretaciones son disparates sin sentido".

Con estas palabras, Werner Heisenberg se lamentaba, en 1955, de haber utilizado por primera vez, 28 años después de la construcción de la mecánica cuántica, el término "interpretación de Copenhague" para referirse a ella [Freire2005]. Para ese momento, la mecánica cuántica ya llevaba más de dos décadas siendo una teoría firmemente establecida, y cualquiera que la negara o no la conociera estaba totalmente fuera de los espectaculares avances que se estaban produciendo en física.

Hasta ese momento, el término que había usado Heisenberg era "espíritu de Copenhague", para referirse a la mentalidad abierta que es necesaria para poder empezar a entender la mecánica cuántica y que durante la década de 1920 hizo falta para poder construir la nueva teoría a los físicos que trabajaron en ella, habiéndose realizado una parte importante de ese trabajo bajo el paraguas de Bohr en esa ciudad danesa.

Los temores de Heisenberg estaban justificados, ya que, inmediatamente después de que él lo acuñara, el término "interpretación de Copenhague" fue ampliamente difundido en cuanto algunos físicos y filósofos, entre los que se encontraban Bohm, Feyerabend y Popper [Howard2004], comenzaron a utilizar ese término en su propio provecho y con significados tergiversados (a favor de Feyerabend hay que decir que se acabó arrepintiendo años después). La bola fue creciendo y se acabó creando el mito de que la "interpretación de Copenhague", la "ortodoxa", es una interpretación cobarde, que se niega a abordar en qué consiste la realidad y que, además, adolece de un problema: el problema de la medida. Era muy burdo, pero fueron con ello. Se creó un hombre de paja al que puede aporrear hasta la persona más ignorante en física que pueda haber en el mundo con nada que sepa medianamente elaborar argumentos razonados, y que ha provocado que, a día de hoy, haya una confusión enorme y generalizada acerca del significado físico de los conceptos de la mecánica cuántica, si bien no entre el grueso de los físicos, sí entre el resto de científicos y filósofos.

Una de las técnicas más habituales y simples que usan los medios de comunicación que quieren poner a la opinión pública en contra de algún partido político es hablar de ese partido político sólo en lo referente a cosas negativas. Así consiguen que en los espectadores se despierte un sentimiento negativo sólo con pronunciar el nombre del partido. Todos podemos comprobar que, al menos entre los no físicos, casi el 100% de las veces en las que se pronuncia la palabra "Copenhague" cuando se habla de mecánica cuántica, lo es para asociarla a ideas negativas como "dificultades", "negación de la indagación científica", "ingenuidad", "pragmatismo extremo" e incluso "censura".

Una vez creado el hombre de paja y desprestigiado el trabajo de los fundadores de la mecánica cuántica, quedó vía libre, no sólo para que científicos serios se sintieran con fuerzas de "reinterpretar el formalismo de la mecánica cuántica" en vez de dedicar ese tiempo a trabajos más útiles, sino, lo que es todavía peor, para que cualquier chiflado propusiera su propia "interpretación de la mecánica cuántica". No sólo se creó el mito de que Copenhague tiene problemas importantes sin resolver, sino también el mito de que el formalismo matemático de la mecánica cuántica se puede completar con distintas "interpretaciones", y que es una cuestión de gustos metafísicos de cada uno elegir a cuál adscribirse. En todas las universidades del mundo lo que se enseña es la "interpretación de Copenhague" porque sus defensores "tienen una mentalidad muy cerrada" y son "intolerantes con las personas valientes que se atreven a ir más allá buscando alternativas". Y, cuando estos "valientes" se estrellan en contradicciones que no saben resolver, se les excusa con el eslogan "nadie entiende la mecánica cuántica".

Las horribles condiciones laborales con que los científicos desarrollan su carrera investigadora tampoco ayudan en nada a que desparezca esta confusión. La teoría cuántica de campos y su extensión, la teoría de cuerdas, son construcciones inmensas que uno no puede estudiarse en sólo uno o dos años de máster. Hay que publicar mucho y rápido para sobrevivir en un ambiente de inestabilidad laboral brutal, y una salida para algunos grupos ha sido motivar el trabajo que hacen en física teórica (sin usar campos ni cuerdas) vendiendo que "la física cuántica tiene un problema desde hace casi 100 años" y que ellos están "haciendo algo profundo para tratar de resolverlo", cuando en realidad están jugando con los mismos pocos qubits de siempre. Su utilidad en el campo de la información cuántica sí justifica muchos de estos trabajos, pero, con tan pocos recursos disponibles para la investigación, aun así se suele necesitar exagerar la importancia de lo que se hace, y la polémica de las "interpretaciones" permite dar a muchos trabajos un plus de interés que no merecen, pero que muchos aprovechan por necesidad.

En este artículo voy a explicar por qué lo que habitualmente se llaman "interpretaciones de la mecánica cuántica" podrían no ser tales, ya que, una vez analizadas más allá de la música que tararean continuamente los que más hablan, suele pasar que acaban cayendo en uno de estos tres grupos:

• o bien son intentos inconsistentes de construir una teoría alternativa a la cuántica y que no tiene ningún sentido.
• o bien se trata de hipótesis alternativas poco elaboradas que necesariamente dan lugar a predicciones distintas a la mecánica cuántica y/o que viven de espaldas a los experimentos que se han hecho en los últimos 100 años. 
• o bien se trata simplemente de enfoques pedagógicos diferentes para enseñar la misma física que se construyó en Copenhague, construcciones que no aportan nada nuevo a la ciencia y que la única utilidad que pueden tener es proporcionar ideas interesantes para enseñar mecánica cuántica, ya que, en el fondo, no son interpretaciones distintas de lo que ya había.

Dado que se trata de un mercado inundado de una cantidad ingente de productos (donde abundan los de mala calidad y "low cost" en esfuerzo), para llevar cierto orden voy a intentar seguir la clasificación de Adán Cabello [Cabello2017], aunque ya aclaro que no voy a hacer un análisis completo. Esto es un post de un blog, no un estudio riguroso acerca del impacto de la mecánica cuántica en el pensamiento y su mal recibimiento por parte de los "intelectuales". Tampoco hay en este texto ninguna idea mía original acerca de la mecánica cuántica, como mucho algún enfoque propio sobre cómo enseñarla. Casi todo viene de lo que he leído de los autores de las referencias que cito al final.