TEORÍA MATRIZ DE LA PERCEPCIÓN

El observador construye el mundo físico mediante su percepción.
Existe un mundo casí idéntico, pero no totalmente idéntico para cada
observador del universo.

Según Albert Einstein y Erwin Schrödinger aún es necesario buscar una explicación más profunda a los principios de la mecánica cuántica. Un conjunto de ecuaciones que funcionan a las mil maravillas pero que carecen de una verdadera explicación fundamental y filosófica. En la perspectiva actual de la física cuántica, el mundo adopta su apariencia clásica, solo como consecuencia de las complejas interacciones entre un objeto y su entorno, la cuales terminan por difuminar los efectos cuánticos. La información que se filtra, sean unos fotones o un simple intercambio de calor, es la que acaba delatándonos la presencia y propiedades de un objeto de estudio. Esa filtración de información es la base de un proceso conocido como decoherencia. La decoherencia es el fenómeno mediante el cual las partículas forman cuerpos más grandes que se comportan de manera clásica.

La sensibilidad de un objeto a la decoherencia parece aumenta con el tamaño, lo que explica porqué se suele asociar los fenómenos cuánticos al mundo microscópico. Sin embargo, experimentalmente, la filtración de información al entorno puede ralentizarse o suprimirse de tal modo que objetos de gran tamaño y compuestos por múltiples partículas también pueden llegar a mostrar efectos cuánticos tales como el entrelazamiento.

El entrelazamiento une las partículas en un todo indivisible. Un sistema clásico siempre puede separarse en partes. Pero no sucede así en un sistema entrelazado, lo que implica consecuencias sorprendentes. Incluso cuando las partículas entrelazadas se encuentran situadas a gran distancia, se comportan como una sola entidad. A tal fenómeno Einstein lo definió como la “espeluznante acción a distancia”. La mayor parte de entrelazamientos no implican más que un número muy reducido de partículas, pues cuanto mayor es su número más difícil es aislar el sistema para que no se filtre demasiada información al entorno, lo que provocaría que se comportase de manera clásica.

Un experimento realizado en 2003 por Gabriel Aeppli (Colegio Universitario de Londres) y sus colaboradores demostraron que, si se mantiene bajo control la filtración de información al entorno, es posible conservar el entrelazamiento en sistemas de gran tamaño (1020 átomos). Con ello se demuestra que realmente el tamaño no importa, los efectos cuánticos no se limitan a las partículas subatómicas. Este experimento se suma a otros que han conseguido observar fenómenos cuánticos en moléculas de fullereno (1999), en moléculas gigantes de 430 átomos (2011) y en un resonador mecánico de 30 micrómetros (2010).

Si la física cuántica puede aplicarse a entidades macroscópicas, ¿dónde está la frontera que separa el mundo cuántico del clásico? Roger Penrose de la Universidad de Oxford propuso en los años ochenta que la gravedad podría ser la responsable de que los objetos de más de 20 microgramos se comportaran según leyes clásicas. Por otra parte, Gian Carlo Ghirardi y Tomaso Weber, de la Universidad de Trieste y Alberto Rimini de la de Pavía, propusieron que un conjunto de partículas lo suficientemente numeroso comenzaban a comportarse espontáneamente de modo clásico. Hoy día parece cada vez más evidente que la mecánica cuántica puede aplicarse a todos los tamaños. Eso obligará a redefinir multitud de conceptos físicos y quizá a crear una nueva teoría.

El espacio y el tiempo, dos conceptos fundamentales en física clásica, resultan totalmente prescindibles en el mundo cuántico en el que adoptan un papel secundario. El mundo cuántico parece regirse por los entrelazamientos, que son las interacciones en un mundo que no necesita hacer referencia alguna al espacio o al tiempo. Entonces debemos definir el espacio y el tiempo como entidades emergentes a partir de una física fundamental que carece de ellos. Pero en ese caso, ¿dónde situamos la gravedad? Recordemos que la gravedad, según la teoría de la Relatividad General de Einstein, se deduce de la simetría del espaciotiempo. Si el espaciotiempo no es fundamental, la fuerza de la gravedad no constituiría una interacción de pleno derecho, y dejaría de existir a nivel cuántico. Otros físicos como Stephen Hawking (Universidad de Cambridge), piensan que la teoría de la relatividad debe dejar paso a otra en la que el espacio y el tiempo no existan. El espaciotiempo clásico surgiría a partir de entrelazamientos cuánticos mediante un proceso de decoherencia.

Bajo mi modesta opinión, la solución pasa por definir una nueva teoría que pase por explicar la consciencia humana y la percepción. De los experimentos con física cuántica mencionados deducimos que la necesidad del concepto del espaciotiempo surge solo cuando existe información disponible de un sistema. Esa información no tiene por qué llegar a los aparatos de medida o los ojos del observador, basta con que se encuentre disponible para su uso. Pero si algo podemos concluir de la teoría de la Relatividad de Einstein, es que todos los procesos físicos tienen un espacio y un tiempo definidos por el observador. Así tenemos, por un lado, la necesidad de contar con información, y, por otro, la importancia del observador a la hora de definir el espaciotiempo.

Entonces, ¿por qué no definir la percepción a nivel de la física fundamental? ¿por qué no definirla como la obtención de información del entorno? Cuando obtenemos información del entorno, es cuando provocamos la decoherencia que nos lleva a percibir el universo como un espaciotiempo clásico dominado por la fuerza gravitatoria. A esta teoría en la que el factor determinante es el observador es a la que he bautizado como Teoría Matriz de la Percepción (ver libro ORIGEN).

Representación artística de como el ser humano crea el universo práctico
en el que se desenvuelve su vida, a partir de los elementos más simples del
universo, las cuerdas.

Esta exótica teoría podría verse respaldada por el hecho de que el principo relativista también se aplica a la teoría cuántica. Es decir, el mundo se percibe en su forma cuántica o no, según el propio estado de su observador. Esto lo podemos comprobar mediante un experimento mental:

Supongamos que una física experimental llamada Alicia, encierra a su amigo Benito en un cuarto junto con un gato, un átomo radiactivo y una ampolla con veneno para gatos (sí, se trata de una variante del experimento del gato de Schrödinger). Tal y como ocurría en el experimento original, el veneno se libera cuando el átomo se desintegra. Pero ahora hay un ser humano dentro que nos puede relatar lo ocurrido. Desde el punto de vista de Alicia, el átomo se halla en una superposición de estados (desintegrado y no desintegrado al mismo tiempo), pues esa es toda la información con la que cuenta. Por tanto, para ella el gato está vivo y muerto al mismo tiempo. Benito, por el contrario, cuenta con información adicional pues puede observar al gato directamente y siempre lo encuentra en un estado definido (vivo o muerto). Alicia, que no puede aguantarse la curiosidad pasa un papel por debajo de la puerta para preguntar a Benito si el gato se halla en un estado definido. Bentio responde, que “sí”. Observese que Alicia no pregunta si el gato está vivo o muerto, pues ello hubiera forzado un resultado concreto (hubiera colapsado el estado del gato). Pero, puesto que el estado no ha llegado a colapsar, la mecánica cuántica nos asegura que pasar el papel por debajo de la puerta es un proceso reversible. Alicia podría desandar todos los pasos dados, y Benito no habría visto nunca un gato muerto. Pero al recuperar el papel por debajo de la puerta queda siempre una información no borrable, aparece escrita la respuesta de Benito “Sí”, que demuestra que Benito vió al animal vivo o muerto. Todo esto conduce a una conclusión; para Alicia que no llegó a colapsar el estado (no posee información del estado concreto del gato) Benito se halla en un estado tan indeterminado como el propio gato. Sin embargo, Benito sí observó en todo momento un estado concreto para el gato. Es decir, el estado de un objeto depende de la información de la que dispone cada observador. Es el observador el que construye el universo perceptible según afirma la Teoría Matriz de la Percepción (TMP).