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Yo soy Bohmiano

Lunes, 6 de septiembre de 2010 Dejar un comentario Ir a comentarios

Yo soy Bohmiano: de por qué no entiendo la interpretación estándar de la Mecánica Cuántica y Bohm mostrome la luz y condújome de nuevo al determinismo.

 

Y de la imposibilidad (por principio) de LIGAR con una morena cuántica.

 

Antes de comenzar el discurso es menester aclarar las cosas para que no haya malentendidos, que la gente es muy susceptible. Los pensamientos u opiniones que el ávido lector capte en los próximos minutos son debidos en gran medida a la mente calenturienta y comprobadamente desequilibrada de un estudiante que no tiene nada mejor en que pensar. Ni nada peor, gracias a Bohm… digo, a Dios. Si alguien piensa que los ejemplos que se utilizarán durante este artículo son machistas, que se pregunte si consideraría feminista (o más bien divertido) a alguien que hiciera comentarios semejantes del género masculino. Es conveniente advertir que en este artículo se habla de LIGAR, no de buscar a la mujer de nuestra vida. Lo digo porque cuando uno va a LIGAR no se suele fijar en el coeficiente intelectual del objetivo del ligoteo. También hay que aclarar que a pesar de ser un estudiante de Físicas responsable (excepto para ir a las clases) no tengo ni idea de Física ni de Matemáticas, estudio lo que me da la gana, no soy metódico y tengo lagunas mentales. Es decir, la reducción neuronal (me remito a un famoso artículo del número pasado de Quanto) ya es patente en mi persona de manera notable. Y además soy ciertamente estúpido, como podrán ustedes comprobar si continúan esta lectura (más de una lectora ya lo habrá comprobado). Bien, ahora que me he puesto a parir (nadie más que yo puede hacerlo mejor) y he captado la atención de usted, ávido lector (no hay nada como la carnaza para subir la audiencia), me voy a rayar un poco (recuerden la reducción neuronal…). El que avisa no es traidor. Con permiso.

El tema en cuestión trata de la Mecánica Cuántica y especialmente de su interpretación. Calma, no se asusten, que es más difícil de lo que parece. Como mis conocimientos sobre el tema en cuestión, como de cualquier otro, son notablemente limitados, no trataré el tema en profundidad. Primero daré solo una visión periférica para saber de qué estamos hablando para posteriormente empezar a pensar (¡¡Bohm!!…digo ¡¡Dioss!!, ¡pensaaar!) de una manera ligeramente menos superficial utilizando para ello unos simples ejemplos ilustrativos. Vamos allá.

Érase una vez un señor llamado Schrödinger que buscando la belleza matemática en ciertas expresiones, encontró una cierta ecuación y esta ecuación, en un acto de infinita originalidad se llamó ecuación de Schrödinger. Partiendo de esta ecuación como principio (hipótesis) se construye la mecánica cuántica (de Schrödinger). Esta ecuación explica la evolución temporal de una función llamada función de onda. La función de marras describe totalmente al sistema físico que se quiera. Por ejemplo, una determinada función de onda describe a un átomo al completo. Esto esta muy bien y funciona. Supongamos que se acepta esta última hipótesis, que la función de onda describe completamente el sistema físico que se está estudiando. Una vez que se acepta esto como cierto, aparecen multitud de fenómenos que podrían considerarse, como poco (y siendo diplomático), extraños. Son algunos de estos fenómenos, y lo que suponen a nuestra forma habitual de razonar, lo que intentaré tratar aquí de una forma amena (o sea que sigan leyendo, que lo mejor esta por llegar).

Niels Bohr presentó en 1929 un punto de vista denominado principio de complementariedad. Dicho principio intenta ser un punto de partida para una posible interpretación de la Mecánica Cuántica. Por ejemplo, una de las paradojas que surgen en la Mecánica Cuántica es que no puede distinguirse con total precisión entre lo que se observa y el observador (volveremos a esto más adelante). En palabras de Bohr: "El principio de complementariedad implica la imposibilidad de cualquier separación precisa entre el comportamiento de los objetos atómicos y su interacción con los instrumentos de medida que sirven para definir las condiciones bajo las cuales se manifiesta el fenómeno". Según el propio Bohr lo de no poder separar el experimentador de lo experimentado se debe a la separación, a escala atómica, del concepto de espacio-tiempo y de causalidad (¡¡Tomaa!!)

Vamos a ver, esto último se refiere a que cuando hablamos de objetos tochos macroscópicos las nociones intuitivas de espacio-tiempo y causalidad van juntas. Esto es equivalente, para entendernos, a que una chica morena, alta, preciosa, pelo largo nos diga:

"Si me invitas a un chupito (fenómeno espacio-tiempo), entonces (causalidad) me enrollo contigo".

Ejemplo ilustrativo solo válido para tíos macroscópicos (no pongan esa cara, que hay gente a la que le ocurren cosas como esta todos los fines de semana. Y no estoy siendo machista, es verídico que esa frase solo es capaz de decirla alguna mujer). Según Bohr esto sería un fenómeno clásico (??). Al igual que la relatividad especial nos enseña a unir en uno los conceptos de espacio y tiempo, que nuestra percepción cotidiana percibe como distintos, la mecánica cuántica nos enseña a separar los conceptos de causalidad y espacio-tiempo. Para entendernos, el ejemplo cuántico de la frase anterior sería:

"Si me invitas a un chupito (fenómeno espacio-tiempo), entonces puedes estar más cerca del estado propio de los que se enrollan conmigo"

Vamos, que lo más probable es que se les beba el chupito y luego se vaya sin dejar rastro a hacerle la misma proposición cuántica a otro que sea tan pardillo como ustedes. Lo cual, por cierto, es lo que suele ocurrir en la realidad. Este tipo de comportamiento es absolutamente cuántico ¿No han escuchado nunca ustedes de sus compañeros varones mas fracasados la típica, tópica y desesperada expresión: "¡¡A las mujeres no hay quién las entienda!!"? Por supuesto que no se las entiende (yo soy el primer fracasado), es que su comportamiento no tiene la causalidad totalmente determinada. Igual que la Mecánica Cuántica. (Vale, sí… ahora estoy siendo machista, pero tengo mis razones empíricas, las cuales justifican mis opiniones al respecto. Por supuesto que este tipo de ejemplos podría extenderse al otro sexo. Pero eso que lo haga una fémina, que sabrá más.)

Analicemos la frase cuántica de la morena. Si invitamos a la chica al chupito, se concreta la acción en el espacio tiempo. Esto produce una incertidumbre en la causalidad y no sabremos lo que va a pasar (situación esta mas divertida que la clásica, desde luego. Hummm… estoy dudando de mis ideas, a ver si no voy a ser el determinista que creía…). Si por el contrario, (y quién sabe debido a qué bebida alcohólica o sustancia alucinógena) se enrollase con nosotros (no con todos, solo con el experimentador), la causalidad estaría muy definida. La consecuencia ineludible es que se produciría una incertidumbre en el fenómeno espacio-temporal, y por tanto no se sabría con certeza a qué la hemos invitado (a lo mejor a un cacahuete, con lo que el proceso sería enormemente rentable), ni en qué momento (temporal) lo hemos hecho. A lo mejor ha pasado tanto tiempo que la chica ha envejecido y nos estamos dando la paliza (todos no, solo uno) con una entrañable (pero apasionada) abuelita.

Con este ejemplo les debería haber quedado más o menos claro en qué consiste la separación entre los fenómenos espacio-temporales y la causalidad (sino es así recuerden a la abuelita…aagg…). Pero todavía queda por explicar que significa eso de que no se puede distinguir entre observador y observado. En palabras del mismísimo Einstein (el primer Bohmiano, aunque él no lo sabía):

"La definición perfecta de la posición de la partícula, obtenida por medición de la posición, no puede interpretarse como posición de la partícula antes de la medición. La localización exacta que aparece tras la medición se produce solo a consecuencia de la inevitable operación de medida. El resultado de la medición depende, no solo de la verdadera posición de la partícula, sino también de la naturaleza del mecanismo de medición, que por principio es incompletamente conocido"

En resumen, que si a usted, ávido lector, se le ocurre medir la velocidad de una partícula (no ponen nada interesante en la tele y no sabe como entretenerse, así que, en un acto de soberano aburrimiento, se dice "vamos a medir una particulita") no está midiendo la velocidad que tenía la partícula antes de que fuese con su aparatito a medir. El observador influye en lo que observa. ¡No se puede observar lo que había antes de observar! De ahí que se diga que no se puede distinguir entre lo observado y el que lo observa.

Pongamos otro ejemplo, para intentar entender algo. Volvamos al ejemplo de nuestra querida chica morena, alta, preciosa, pelo largo. Semejante chica existe por sí misma. Esta ahí. ¿Dónde? No sé, pero está (y su evolución temporal viene dada por la ecuación de Schrödinger. Esto último es muy importante, ya que la Física Cuántica es determinista mientras a uno no se le ocurra medir nada). El problema surge cuando queremos saber algo de nuestra adorada morena: su nombre, si tiene novio, si tiene novio y no le importa, si no tiene novio y sigue sin querer tenerlo, si quiere compartir el resto de las noches de su vida con nosotros (con todos no, con el que esté ligando… digo, midiendo) o cualquier otra propiedad física interesante. Para saber cualquiera de estas cosas tenemos que interactuar con ella (en algún momento nos tendremos que dirigir a ella directamente, eso es ineludible). Y una vez que interactuamos con ella, la cambiamos de manera irreversible. Supongamos que nos acercamos valientes a ella, nos presentamos y le preguntamos con una amplia sonrisa maliciosa si nos deja invitarla a una copa (suponemos que no tiene novio, ni compromiso… o que le da igual tenerlo). Existirá una determinada probabilidad (según las propiedades físicas del observador, de la observada, de la densidad de alcohol en el sistema termodinámico, etc) de que nos mande a la mierda, de que nos ignore o de que nos haga caso. Fíjense que este último razonamiento es determinista: el sistema físico de la morena reaccionará de una manera prefijada según las ecuaciones de evolución del propio sistema físico y según las condiciones iniciales, las cuales son impuestas por las características del entorno. Pero, atención, a lo mejor no estamos interactuando con la piba que creíamos, sino con otra chica que es fea, rubia, bajita y con el pelo al cero. ¿Y por qué? Pues porque la hemos cambiado al interactuar con ella. A lo mejor la hemos transformado tanto al intentar ligar con ella, que estamos intentando establecer comunicación como desesperados, por ejemplo, con un armario empotrado.

¿Que no entienden ustedes nada? Eso es que vamos por buen camino. Fíjense que yo tampoco lo entiendo y estoy escribiendo sobre ello… Pero es que ni siquiera el genial Albert Einstein lo entendía (¡Vuelve!). En sus propias palabras:

"Lo que caracteriza al mundo de la física, al margen de la mecánica cuántica, es que sus conceptos se refieren a un mundo exterior real, es decir, establece ideas relativas a cosas (cuerpos, campos, etc) a las que se atribuye una "existencia real" con independencia del sujeto que las percibe, ideas que, por otra parte, han sido puestas en relación del modo más seguro posible con los datos que proporcionan los sentidos".

En resumen, tenemos las siguientes paradojas (que en realidad, según Bohr, no lo son. Solo son una paradoja respecto a la intuición macroscópica clásica cotidiana, nada más).

Problemas (consecuencias del principio de complementariedad):

1. Se rompe la causalidad. Esto no es determinista. Puede que no haya nada con la piba ni invitándola a marisco.

2. No se puede distinguir entre lo observado y el observador. No sabemos con certeza si la morena sigue siéndolo después de haberle preguntado como se llama.

Y aún hay más. He puesto como ejemplo reticente a una chica con la que intentamos ligar. Pero una chica es un objeto macroscópico (risas irónicas). Y los objetos macroscópicos (clásicos) no tienen las mismas propiedades que los atómicos (cuánticos). Con esto de que no tienen las mismas propiedades quiero decir que nadie, en su vida cotidiana, observa que una chica se convierta en un armario empotrado solamente por haberle preguntado que es lo que estudia. Esta ruptura de la causalidad no ocurre en nuestro mundo cotidiano. Un fenómeno de este tipo parecería más típico de un espectáculo de Faemino y Cansado que una consecuencia de una teoría científica sobradamente comprobada. Sin embargo los objetos con los que convivimos habitualmente están formados por objetos atómicos. ¡Todo esta formado por átomos! Entonces: ¿Por qué si los objetos atómicos tienen estas propiedades tan extrañas y estrambóticas, no las tienen también los objetos macroscópicos? (Que están formados por objetos atómicos).

Volviendo al ejemplo de la morena. Supongamos que la morena es un objeto cuántico, con todas las rarezas que ello implica. Supongamos que juntamos a muchas morenas cuánticas que quieren formar una asociación de morenas cuánticas. Dicha organización pretendería organizar una defensa conjunta contra moscones pesados y observadores babosos que intentan medir sus propiedades físicas más íntimas. Pues bien, una asociación de este tipo, con una infinitud de morenas defendiendo sus derechos, no tiene un comportamiento cuántico, sino clásico (al igual que un objeto macroscópico formado por una infinitud de átomos tiene un comportamiento clásico). Pongamos por ejemplo que algún observador baboso (y poco atractivo, porque si no el comportamiento sería distinto) ofende a la asociación intentando ligar con alguno de sus miembros de manera desesperada y poco elegante ("Tía, ¡a ver cuando me dejas mojar el churrooo!", u otros comentarios semejantes). Entonces dicha asociación de morenas actuará en consecuencia de manera causal. Harán manifestaciones, protestarán en televisión, presentarán una denuncia o contratarán a un matón (el que hace un comentario tan soez como el expuesto se merece una paliza). Lo que no harán será transformarse, de manera aleatoria, en armarios empotrados. Pero ¿y por qué no? Resulta que la asociación está formada exclusivamente por morenas cuánticas, que pueden convertirse, de manera individual, en armarios empotrados si les soplas en el cogote, ¿Por qué el conjunto ilimitado de morenas no puede convertirse en armarios empotrados?

La respuesta de Bohr sería:

"debido al pequeño valor del cuanto de acción comparado con las acciones que intervienen en nuestras percepciones ordinarias".

Esto significa que la constante de Planck tiene un valor numérico muy pequeño (10-34) en comparación con los valores numéricos que aparecen en nuestra vida cotidiana. En realidad, sí es posible que la asociación de morenas se convierta en un armario empotrado, pero la probabilidad de que ello suceda es infinitamente pequeña. Desgraciadamente esto no contesta a la pregunta filosófica planteada. A lo que sí que contesta es a la pregunta física ya que, según esta última frase de Bohr, las cosas son como son porque así son.

Calma, calma, que ya acabo. Es evidente que la Física Cuántica plantea enormes interrogantes filosóficos si nos limitamos a considerar como correcto lo que nuestra intuición cotidiana nos enseña. Es también innegable que la teoría cuántica resuelve enormes problemas científicos y ha hecho avanzar la Ciencia una barbaridad. Por tanto, no nos podemos desprender de ella solamente por que resulta extraña y poco intuitiva. Esa es la visión científica, empírica y la que hay que seguir si uno se considera una persona razonable e inteligente. Pero ya se dejó claro al principio del artículo que el que escribe estas líneas no entra dentro de esta categoría de personas. El que escribe estas líneas opina que todo esto de la cuántica esta mal: ¡El azar como propiedad intrínseca de la Naturaleza!, ¡La ruptura del determinismo y de la causalidad, que no de la casualidad! ¡Por favor, qué vergüenza! ¡Todo eso no puede ser así! ¡La interpretación de la teoría cuántica tiene que ser incorrecta! Ahora bien, no vayan a pensar ustedes, ávidos lectores, que voy a presentarles una teoría alternativa que explica de manera determinista la teoría cuántica y elimina los problemas anteriores. No, no, no. Lo que intento mostrar, es que el camino esta equivocado, que existe algo más. Algo que habla de nosotros mismos y de nuestra existencia como seres vivos y pensantes que somos. Algo que nos muestra la Luz y el Camino Correcto. Y es ese Camino, el Camino de los Siniestros (zurdos, como yo), el que permitirá al Hombre Volver a Encontrarse y a ser Él mismo y No Otro. Por que es ese Camino el que nos Conduce Hacia la Salvación, Hacia La Teoría Del Todo, hacia la Verdad. Y ese Camino se llama Determinismo. Y el Profeta, que nos guía a través de Él, se llama Bohm, David J. Bohm. ¡Sí, sí, siií! ¡Gritad conmigo!: ¡Yo soy Bohmiano!, ¡Yo soy Bohmiano!…

Peibol Domingas.

Catedrático de Física Babosa por la Universidad de la Conchinchilla.

P.D: No pongan otra vez esa cara. Lo que ocurre es que cierto día leí que cierto alumbrado personaje había desarrollado una mecánica cuántica determinista. Este personaje se llamó David J. Bohm (murió en 1992). Leí algo que intentaba explicar su teoría y no entendí ni la mitad (no sé que rollo de variables ocultas). Según parece dicha teoría parece razonable, pero los resultados experimentales le dan (de momento) la razón a Mecánica Cuántica. Pero me dan igual los experimentos esos. Ahora sé qué el determinismo existe en la Mecánica Cuántica y que triunfará sobre los ortodoxos herejes probabilistas. Ya puedo dormir tranquilo porque sé que tengo razón y que toda la Física esta mal. ¡Viva Bohm, viva Einstein y vivan los chupitos y sus causales consecuencias!

P.P.D: Seguro que ahora todos ustedes, ávidos y babosos lectores, se preguntan que es lo que ha pasado con nuestra querida morena cuántica (alta, preciosa, pelo largo). Claro, yo discurriendo sobre lo que es la materia y ustedes solo pensando en lo mismo de siempre: en el Tema, lo Único, el Ocio… o como quieran ustedes llamarlo. Si es que son todos ustedes iguales. Y hacen muy bien, no se lo niego. Pues bien, rebajándome al nivel del comercio en masa (se les da a ustedes la mano y toman el brazo) les contaré que, por principio de la Naturaleza, no es posible ligar con la morena. Esto es porque si ustedes van y le dicen algo a la chica puede que se les convierta en armario empotrado, y no querrán ustedes pillar con un armario empotrado (aunque hay gente muy rara y gustos para todo). Así que todos los que tenían sus ilusiones puestas en la chica (y la baba a la altura de la nuez: "Voy a pillar, voy a pillar") que se vayan olvidando ("No vas a pillar, no vas a pillar"). La interpretación estándar de la Mecánica Cuántica no nos permite liarnos con la chica que queramos. Lo que puede ocurrir es que a lo mejor ligamos con otra, que si tenemos suerte, puede que sea parecida a la morena con la que nos gustaría haber compartido la dinámica de fluidos. Por tanto, y como conclusión, hay dos posibilidades. O bien dejarse llevar y ligar con lo que salga (atención: con lo que la observada quiera, son ellas las que mandan). O bien creer en el amor platónico y conservar el estado idealizado de la amada morena sin someterlo a medidas que perturben su infinita perfección y, de esta forma, sufrir toda la vida por un amor que nunca será correspondido (aaay, que romántica es la Cuántica). Porque la morena está ahí y su evolución viene dada por la ecuación de Schrödinger. Mas no podemos catarla. ¡Y qué le vamos a hacer! La vida empírica es así de triste. Y como me enseñó un amigo "Ná mas que de sufrí y de sufrí".

[Comentario de la Redacción  (Septiembre 2010)]: Esta rayada heterodoxa en honor al gran David J. Bohm fue publicada en mayo de 2000 en el número 12 de la Revista |Quanto>. Lo peor no es que sea un texto infumable, que lo es (no incluimos enlaces ni referencias por mantener tal cual el texto original), lo peor es que ¡horror! tiene dos continuaciones. El autor se decía catedrático de la "Universidad de la Conchinchilla", eso de la Conchinchilla también tiene su historia, que se explicará en próximas entradas.  Por último, debido alguna razón desconocida, y desde que este… esto… lo que sea, fue publicado, un grupo selecto de personas denomina como "bohms" a los sándwichs mixtos con huevo frito.

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  1. cefera
    Lunes, 6 de septiembre de 2010 a las 00:17 | #1

    Todos juntos:

    ¡Bohmiano! ¡Bohmiano! ¡Bohmiano! ¡YO SOY BOHMIANO!

  2. Lunes, 6 de septiembre de 2010 a las 00:35 | #2

    Jaja, con esta entrada habéis demostrado al nivel de locura al que podéis llegar. Va a ser difícil superarlo :D

    Ya en serio, es un artículo muy bueno, bastante completo, extenso y con sentido del humor. Tratar un tema tan complejo como la mecánica cuántica (es imposible no terminar lleno de dudas al pensar en ella) de la forma en la que lo hacéis es admirable.

    PD: ¿Me equivoco al decir que el autor original de esta entrada era eulez ;) ?

  3. Lunes, 6 de septiembre de 2010 a las 00:35 | #3

    ¡Qué ricos están los bohms! ¡Con su huevito! ¡Yo soy bohmiano! ¡Bohr kaka!

  4. Lunes, 6 de septiembre de 2010 a las 01:53 | #4

    Poniéndolo en contexto, de haber sido físico, esto podría haberlo escrito Howard Wolowitz :-) (de repente, lo veo dándole la brasa a la teniente Starbuck… ¡Y ésta convirtiéndose en armario ropero! Puede que no sea morenaza… Pero supongo que también vale como buenorra cuántica…). Y es que como “tío pesao baboso”, Wolowitz es el mejor ejemplo…

    Por cierto, hay que ver qué jovencísima estaba la Catherine Zeta… En eso es en lo que se le notan los años al Yo soy bohmiano…

    Por lo demás…

    eulez :
    ¡Qué ricos están los bohms! ¡Con su huevito! ¡Yo soy bohmiano! ¡Bohr kaka!

    ¡Ya te cuento! También hay que decir que los bohms originales eran los de la cafetería de Químicas, cuando Físicas aún no tenía cafetería ni nada que se le pareciera… Hay que ver qué viejunos estamos, copón…

  5. Lunes, 6 de septiembre de 2010 a las 07:17 | #5

    My name is Bohm, David Bohm.

  6. Lunes, 6 de septiembre de 2010 a las 12:36 | #6

    Perdón por el off-topic, pero necesito una ayuda. A ver si algún experto en cuántica puede echar un vistazo a esta entrada (sobre el experimento de doble rendija con un solo detector), y confirmarme si, en el dibujo, los puntos rojos serían como los he dibujado, o formando un patrón de interferencia.
    Mil gracias

  7. dabidovich
    Lunes, 6 de septiembre de 2010 a las 15:27 | #7

    Un buen baño de heterodoxia… Parece que este tipo de acercamientos son la única manera de sumergirse en la cuántica sin perder aún más la cabeza… ¡Qué hambre me ha entrado con todo esto! Voy a ver si en la cafetería me ponen un bohm con doble rendija en lugar de ventana…

  8. Fravitón
    Jueves, 9 de septiembre de 2010 a las 03:07 | #8

    Es más… con esto de los cambios aleatorios de spin, uno se empeña en ligar con la morenaza cuántica y acaba ligando con un rubio escuchimichao… ¿funcionará al revés? Me temo que no, que todo esto también está sujeto a la entropía infinitamente creciente… o sea, siempre puede ser (y será) peor.

    Por cierto, yo que también trabajé en mis años mozos en la Universidad de la Conchinchilla les debo decir que el catedrático Domingas, después de su doctorado en Física babosa, se dedicó a experimentar profusamente en los temas relacionados con morenazas cuánticas. Y siempre se guardó sus conclusiones para sí… en fin, habrá que ver en las próximas entregas qué nos cuenta…

  9. Bohm is here.
    Jueves, 11 de noviembre de 2010 a las 04:23 | #9

    Bueno yo y mi amigo Krisnha, en un acto de medida inconsciente al final le metimos la onda pilóto por la rendija cuántica. Los resultados no tardaron en observarse, un patrón de interferencia emergío de su cálido gemido.

    Muahahaaa-

  1. Lunes, 4 de octubre de 2010 a las 00:14 | #1
  2. Viernes, 29 de octubre de 2010 a las 14:27 | #2
  3. Viernes, 29 de octubre de 2010 a las 16:02 | #3
  4. Lunes, 14 de noviembre de 2011 a las 06:55 | #4