MULTIVERSO NIVEL 3

 El Multiverso del nivel III

Allá por 1957 el estudiante de posgrado de Princeton Hugh Everett III había propuesto una respuesta verdaderamente novedosa que implicaba Universos paralelos. Sin embargo, aquella idea solía ignorarse y rara vez se enseñaba. Solo algunas personas habían oído hablar de ella, ninguna había leído la tesis doctoral en la que Everett la exponía, la cual yacía sepultada en un libro ya descatalogado. Lo único que había en las bibliotecas era una versión muy abreviada donde en ningún momento se hacía mención explícita al asunto de los Universos paralelos. Pero en noviembre de 1990 apareció en alguna librería especializada en publicaciones raras.

La tesis doctoral de Everett era fascinante. ¡De repente todo cobró sentido! A Everett lo habían inquietado las mismas cosas que a algunos físicos, pero en lugar de quedarse ahí, siguió adelante, estudió posibles soluciones y descubrió algo extraordinario. Cuando se te ocurre una idea demasiado novedosa es fácil que te digas: «Seguro que no funcionará», y que la descartes. Pero si persistes en la idea un poco más, te planteas: ¿Y por qué razón exactamente no va a funcionar?», y reparas en que estás peleando por llegar a una respuesta sólida desde un punto de vista lógico, y entonces puede que estés sobre la pista de algo grande.

Y ¿cuál fue la idea revolucionaria de Everett? Pues fue un enunciado sumamente simple:

La función de onda nunca se colapsa.

Jamás. En otras palabras, la función de onda que describe por completo este Universo cambia de manera determinista en todo momento, siempre regida por la ecuación de Schrödinger, con independencia de si se están efectuando observaciones o no. De modo que la ecuación de Schrödinger impera totalmente, sin condiciones, añadiduras ni objeciones de ninguna clase. Esto significa que podemos concebir la teoría de Everett como una «MecánicaCuántica Simplificada»: se parte de la versión de la teoría habitual en los libros de texto y se elimina el postulado que habla del colapso de la función de onda y de las probabilidades.

Everett había postulado rarezas tales como Universos paralelos y que nuestro Universo se dividiría en dos Universos paralelos en cuanto realizáramos una observación. Es más, incluso hoy muchos físicos siguen pensando que eso es lo que propuso Everett. La lectura del libro de Everett nos enseña una lección no solo de Física, sino también de sociología: aprendimos la importancia de acudir a las fuentes originales y consultarlas por uno mismo en lugar de fiarse de informaciones de segunda mano. No solo en política se cita mal, se tergiversa y se deforma lo que dice la gente, y la tesis de Everett constituye un buen ejemplo de algo sobre lo que, de entrada, todo el mundo en Física tiene una opinión, aunque casi nadie la ha leído. Al fin y al cabo, Niels Bohr y sus colaboradores eran personas inteligentes y habían inventado el colapso de la función de onda por una razón, para explicar por qué los experimentos parecían arrojar resultados inequívocos bien definidos.

Pero Everett reparó en algo sorprendente: aunque los experimentos no dieran resultados inequívocos y bien definidos, ¡aun así seguiría pareciendo que sí lo hacen! La figura 1 muestra un ejemplo de ello. En este experimento mental llamado «naipes cuánticos», se elige una carta con un borde inferior perfectamente afilado y regular, se la coloca en equilibrio sobre una mesa y se apuesta 100 euros a que se volcará mostrando el anverso. Cerramos los ojos hasta que la oigamos caer y entonces los abrimos para comprobar si hemos ganado o perdido la apuesta.

Según la Física clásica, la carta en principio permanecerá en equilibrio para siempre. De acuerdo con la ecuación de Schrödinger, caerá en cuestión de segundos por mucho que nos esforcemos por equilibrarla, porque el principio de incertidumbre de Heisenberg establece que no puede estar en una sola posición (de pie) sin moverse. Pero, como el estado inicial era simétrico a izquierda y derecha, el estado final deberá serlo también. Esto implica que caerá en ambas direcciones al mismo tiempo, en superposición.

 FIGURA 1

 

El experimento mental de los naipes cuánticos: A las 10:00 pongo una carta en equilibrio sobre su borde, apuesto 100 euros a que caerá boca arriba y cierro los ojos. Diez segundos después, la carta se precipita al suelo tanto por el lado de la izquierda como por el de la derecha en una superposición cuántica, así que la función de onda describe que la carta está en dos lugares a la vez. Otros diez segundos después, abro los ojos y miro la carta, así que la función de onda describe que estoy feliz y triste al mismo tiempo. Aunque aún hay una sola función de onda y una realidad cuántica (dentro de la cual las partículas que conforman tanto al naipe como a mí están en dos lugares a la vez), Everett reparó en que, en la práctica, eso es como si nuestro Universo se dividiera en dos Universos paralelos (abajo) con un resultado inequívoco y bien definido en cada uno de ellos.

Al abrir los ojos y mirar la carta, estaríamos efectuando una observación. Así, según la interpretación de Copenhague, la función de onda se colapsaría y veríamos la carta o bien del derecho o bien del revés, con un 50 % de probabilidades para cada resultado. Usted se alegraría por la facilidad con que ganó o se maldeciría por haberse dejado engañar y haber malgastado 100 euros en un experimento de Física, y las leyes de la Física no habrían podido predecir ninguno de esos estados, porque estarían causados por la aleatoriedad inherente a la naturaleza. Pero ¿y según Everett? Para él no hubo nada mágico en relación con la observación: tan solo se trató de un proceso físico como cualquier otro, si bien caracterizado por una transferencia de información (en este caso, del naipe al cerebro). Si la función de onda hubiera descrito que la carta solo caería boca arriba, usted se habría alegrado, y viceversa. La combinación de estos factores con la ecuación de Schrödinger le permitiría calcular con facilidad y exactitud qué ocurriría con la función de onda: pasaría a describir una superposición de dos configuraciones distintas en las partículas que conforman tanto a usted como al naipe: una en la que la carta cayó del derecho y usted estaba feliz, y otra en la que cayó del revés. Aquí hay tres ideas cruciales:

1. El experimento lo coloca a usted en dos estados mentales a la vez. Básicamente se trata de una versión no letal del experimento del gato de Schrödinger, donde usted representa el papel del gato.

2. Cada uno de esos dos estados mentales no tiene ningún conocimiento del otro.

3. Cada estado mental queda conectado con el estado de la carta de tal modo que todo mantiene la coherencia. (La función de onda no describe ninguna configuración de partículas en la que suceda que la carta está boca abajo pero usted la percibe boca arriba).

Es fácil demostrar que la ecuación de Schrödinger siempre mantiene de este modo la coherencia entre las cosas. Al juntar todo esto, tal como se ilustra en la figura 1, Everett reparó en que, aunque siga habiendo una sola función de onda y una sola realidad cuántica (dentro de la cual muchas de las partículas que conforman este Universo se encuentran en dos sitios a la vez), en la práctica es ¡como si el Universo se hubiera dividido en dos Universos paralelos! Al final de este experimento habrá dos versiones distintas de usted, cada una con sensaciones subjetivas tan reales como la otra, pero absolutamente inconscientes de la existencia de la otra. La rareza cuántica microscópica se amplifica en rareza cuántica macroscópica. Dicha amplificación de pequeñas alteraciones en grandes alteraciones se da prácticamente en todo momento, como cuando el impacto de una partícula de un rayo cósmico induce o no induce en alguien una mutación cancerosa, cuando las condiciones atmosféricas de hoy derivan o no derivan en un huracán de categoría 4 el año próximo, o cuando usamos las neuronas para tomar decisiones.

En otras palabras, el desdoblamiento en Universos paralelos ocurre sin cesar, así que el número de Universos paralelos cuánticos da vértigo. Como ese desdoblamiento se ha venido produciendo desde nuestra Gran Explosión, casi cualquier versión de la historia que se pueda imaginar habrá sucedido de verdad en un Universo paralelo cuántico, siempre y cuando no infrinja ninguna ley física. Esto da lugar a muchos más Universos paralelos que granos de arena contiene nuestro Universo. Resumiendo, Everett demostró que si la función de onda nunca se colapsa, entonces la realidad que percibimos y con la que estamos familiarizados no es más que la punta de un iceberg ontológico que constituye una parte reducidísima de la verdadera realidad cuántica.

También nos topamos con Universos paralelos en el artículo anterior, pero eran de otro tipo. Con este Universo (nuestro Universo), aludimos a la región esférica del espacio desde donde la luz ha tenido tiempo de alcanzarnos durante los trece mil setecientos millones de años transcurridos desde la "Gran Explosión", junto con las propiedades clásicas observadas en él (qué galaxias están en qué lugar, lo que figura en los libros de historia, etc.). En artículos anteriores, denominamos Universos paralelos del nivel II a otras regiones esféricas similares muy lejanas dentro de nuestro espacio enorme o infinito, dependiendo de si en ellas rigen o no nuestras mismas leyes físicas efectivas. Ahora llamaremos Universos paralelos del nivel III a los Universos cuánticos paralelos que descubrió Everett, y al conjunto de todos ellos lo denominaremos Multiverso del nivel III

¿Y dónde residen esos Universos paralelos? Mientras que los del nivel I y el nivel II se encuentran muy distantes dentro de nuestro querido espacio tridimensional, los del nivel III bien podrían estar aquí mismo, en lo que respecta a esas tres dimensiones, pero separados de nosotros en lo que los matemáticos denominan el espacio de Hilbert, un espacio abstracto con una cantidad infinita de dimensiones donde habita la función de onda.

Tras pasar una década en el olvido y casi ignorada por completo, la versión de la mecánica cuántica de Everett empezó a ganar popularidad gracias al célebre teórico de la gravitación cuántica Bryce DeWitt, quien la llamó la "interpretación de la pluralidad de mundos", un nombre que perduró. DeWitt contó que al principio le había planteado a Hugh Everett la queja de que le gustaban sus matemáticas, pero lo incomodaba mucho no notar que se estuviera dividiendo constantemente en versiones paralelas de sí mismo. A lo que Everett respondió con una pregunta: «¿Acaso notas que orbitas alrededor del Sol a 30 kilómetros por segundo?». De igual modo que la Física clásica predice que giramos a gran velocidad alrededor del Sol y que no lo notamos, Everett reveló que la Física cuántica sin colapso predice que nos estamos dividiendo y que no lo notamos. Los cálculos físicos revelan que acabaremos tanto bien como mal en diferentes Universos paralelos. ¿Confío en que yo acabe estando en uno de esos Universos paralelos donde todo vaya bien? No, eso no tiene sentido porque yo acabaré en todos esos Universos paralelos, y estaré feliz en unos, y desolado en otros.

El espejismo de la aleatoriedad

Pero aún quedan más dudas. Ya se sabía que si se repite un experimento cuántico muchas veces, lo normal es obtener distintos resultados aparentemente al azar: por ejemplo, al medir la dirección del espín de un grupo de átomos preparados de forma idéntica, se puede obtener una secuencia aparentemente aleatoria de resultados como, por ejemplo, dextrógira, levógira, dextrógira, dextrógira, levógira, etc. La mecánica cuántica no predice los resultados, sino tan solo la probabilidad de que salgan los distintos resultados. Pero todo este asunto de la probabilidad formaba parte del postulado del colapso procedente de la interpretación de Copenhague, de modo que cuando Everett lo eliminó ¿cómo iba a predecir la mecánica cuántica nada aleatorio? No hay nada de aleatorio en la ecuación de Schrödinger: si se conoce la función de onda de nuestro Universo en este instante, en principio se podría predecir cuál será la función de onda en cualquier instante del futuro.

Si usted realiza el experimento de los naipes cuánticos de la figura 1, las dos copias de usted que habrá después del mismo (cada una en un Universo paralelo diferente) verán un resultado bien definido e inequívoco. Ambas percibirán que el resultado fue aleatorio, en tanto en cuanto no había manera de predecirlo: por cada posible resultado, ocurrió también el resultado contrario en un Universo igual de real. Entonces, ¿qué hay de las probabilidades? ¿De dónde salen? Si repite el experimento con cuatro cartas, obtendrá 24 = 16 resultados (figura 2), y en la mayoría de esos casos, le parecerá que las reinas caen al azar con casi un 50 % de probabilidades. Solo en 2 de los 16 casos las cuatro cartas caerán del mismo lado. Cuanto más repita el experimento, más interesante se pondrá el asunto. De acuerdo con un teorema de 1909 del matemático francés Emile Borel, usted verá reinas el 50 % del tiempo en casi todos los casos (en todos ellos excepto en lo que los matemáticos denominan un conjunto de medida nula) si usted repite el experimento de los naipes una cantidad infinita de veces. Casi todas las copias que haya de usted en la superposición final concluirán, pues, que imperan las leyes de la probabilidad, aun cuando la Física subyacente (la ecuación de Schrödinger) no sea aleatoria en absoluto.

 FIGURA 2

 

El origen de las probabilidades cuánticas. De acuerdo con la Física cuántica, un naipe perfectamente equilibrado sobre su borde caerá, por simetría, de ambos lados a la vez, en lo que se conoce como una superposición. Si usted se apuesta algo a que la reina caerá boca arriba, el estado del mundo se convertirá en una superposición de dos resultados: usted sonriente con la carta de la reina del derecho, y usted con el ceño fruncido y la carta de la reina del revés. En ambos casos usted ignorará el otro resultado y le parecerá que la carta cayó al azar. Si repitiera el experimento con cuatro naipes, se producirían 2 × 2 × 2 × 2 = 16 resultados (véase la figura). En la mayoría de estos casos le parecería que la reina cae al azar, con un porcentaje aproximado del 50 %. Solo en 2 de los 16 casos obtendría usted el mismo resultado para las cuatro cartas. Si repitiera el experimento 400 veces, la mayoría de los 2400 resultados mostrarían alrededor de un 50 % de reinas (boca arriba). Según un conocido teorema, usted obtendría reinas el 50 % del tiempo en casi todos los casos si se considera el límite donde se repite el experimento con los naipes un número infinito de veces. De modo que casi todas las copias que haya de usted en la superposición final llegarán a la conclusión de que rigen las leyes de la probabilidad, aunque la Física subyacente no sea aleatoria y, tal como dijo Einstein, «Dios no juega a los dados».

En otras palabras, la percepción subjetiva que tendrá una copia de usted en un Universo paralelo normal será una secuencia aparentemente aleatoria de éxitos y fracasos que se comporta como si estuviera generada mediante un proceso aleatorio con una probabilidad del 50 % para cada resultado. Este experimento se puede llevar a cabo de un modo más riguroso si se anota en un papel un «1» cada vez que se gana y un «0» cada vez que se pierde, precedidos de una coma decimal. Por ejemplo, si pierde, pierde, gana, pierde, gana, gana, gana, pierde, pierde y gana, tendrá que escribir «,0010111001». Pero ese es el aspecto que presentan justamente los números reales que median entre el cero y el uno al escribirlos en código binario, tal como los escriben los ordenadores en el disco duro. Si imaginamos que usted repite el experimento de los naipes cuánticos una cantidad infinita de veces, acabará con una cantidad infinita de dígitos anotados en la hoja de papel, así que podrá asignar a cada Universo paralelo un número entre 0 y 1.

Pues bien, lo que demuestra el teorema de Borel es que el 50 % de los decimales de casi todos esos números es un 0 y el otro 50 % es un 1, y eso significa que en casi todos los Universos paralelos ha ganado el 50 % del tiempo y ha perdido el 50 % del tiempo. No es solo que los porcentajes salgan bien. El 50 % de los dígitos del número «,010101010101» es 0, pero está claro que no es aleatorio, ya que sigue un patrón simple. El teorema de Borel se puede generalizar para mostrar que casi todos los números tienen dígitos de apariencia aleatoria sin ningún patrón en absoluto. Esto significa que en casi todos los Universos paralelos del nivel III, la secuencia de nuestros éxitos y fracasos también será absolutamente aleatoria, sin ningún patrón, de modo que lo único predecible es que ganaremos el 50 % de las veces.

Supongamos que alguna tecnología futura permitiera clonar personas mientras duermen, y que dos copias de usted se ubican en sendas habitaciones numeradas con 0 y 1 (figura 3). Cuando despierten, ambas copias sentirán que el número que leen en la estancia es totalmente impredecible y aleatorio. Si en un futuro usted pudiera transferir la mente a un ordenador, entonces lo que estoy comentando aquí le parecería obvio e intuitivo, puesto que la clonación en tal caso sería tan fácil como copiar un programa. Si se repitiera entonces el experimento de la figura 3 muchas veces, y cada una de esas veces se anotara el número de la habitación, en casi todos los casos la secuencia de ceros y unos anotada parecería aleatoria, y constarían ceros alrededor del 50 % de las veces.

En otras palabras, la Física causal inducirá una ilusión de aleatoriedad a partir de su percepción subjetiva en cualquier circunstancia en la que usted sea clonado. La razón fundamental de que la mecánica cuántica parezca aleatoria a pesar de que la función de onda evoluciona de manera determinista estriba en que la ecuación de Schrödinger puede hacer que una función de onda con un solo usted se transforme en otra con clones de usted emplazados en Universos paralelos. Entonces, ¿qué percibe usted cuando lo clonan? Percibe aleatoriedad y cada vez que a usted parece ocurrirle algo fundamentalmente aleatorio, algo que no habría sido posible predecir ni siquiera en teoría, en realidad es un signo de que usted ha sido clonado.

FIGURA 3

La ilusión de aleatoriedad ocurre siempre que usted es clonado, de modo que en ella no hay nada específico de la mecánica cuántica. Si alguna tecnología futura permitiera clonar a alguien mientras duerme, y sus dos copias se colocaran en estancias numeradas con 0 y 1, ambas percibirían al despertar que el número que leen en la habitación es totalmente impredecible y aleatorio.

El trabajo de Hugh Everett sigue siendo controvertido, pero estaba en lo cierto y que la función de onda nunca se colapsa. Algún día será reconocido como un genio a la altura de Newton y Einstein, al menos en la mayoría de Universos paralelos. Por desgracia, en esteUniverso nuestro su obra se ha despreciado e ignorado durante más de una década. No consiguió trabajo en el ámbito de la Física, se volvió bastante hosco e introvertido, fumaba y bebía demasiado, y murió joven de un ataque al corazón en 1982. Él y su hermana apenas se relacionaron con su padre, a pesar de que vivían juntos. Su hermana se suicidó y dejó una nota diciendo que se iba a visitar a su padre en un Universo paralelo. En nuestro Universo, lo rechazaron en la escuela de posgrado del Departamento de Física de Princeton, ingresó en el Departamento de Matemáticas y se trasladó al de Física un año después. Dadas sus limitaciones de tiempo, sus estudios cuánticos fueron los únicos que desarrolló.

Creo que en muchos otros Universos lo admitieron en el Departamento de Física de Princeton desde un principio, y que tuvo tiempo de hacer historia con otros estudios convencionales, por lo que fue más difícil que sus ideas cuánticas ulteriores cayeran en el olvido. Eso lo lanzó hacia una trayectoria profesional parecida a la de Einstein, cuya teoría especial de la relatividad también se enfrentó a recelos iniciales (sobre todo por proceder de alguien que trabajaba fuera del mundo académico como empleado de una oficina de patentes) aunque nadie la pudo ignorar, porque Einstein ya se había labrado un nombre con descubrimientos previos. Igual que Einstein se quedó en el mundo académico y descubrió la relatividad general, también Everett consiguió la estabilidad de una cátedra y alcanzó otros logros tan notables como el primero.

Un acontecimiento que a Everett le habría encantado ocurrió a finales de agosto de 2001, en la casa de Martin Rees de Cambridge, donde éste reunió a muchos de los físicos más destacados del mundo para celebrar un encuentro informal sobre Universos paralelos y temas afines. Era la primera vez que los Universos paralelos empezaban a considerarse respetables en el mundo de la Ciencia (aunque aún fueran controvertidos). Muchos participantes dejaron de sentirse culpables y abochornados por interesarse por estas cosas al ver al resto de los asistentes, y bromeaban diciendo cosas como «¿qué haces tú en un encuentro tan cuestionable como este?». Durante un debate colectivo largo e intenso, parte de la discordia se debía a meros malentendidos basados en el empleo de un lenguaje tosco: diferentes personas usaban el término Universo paralelo para referirse a diversas ideas bastante diferentes

A pesar de su brillantez, la tesis de Everett dejaba una cuestión importante sin responder: si es cierto que un objeto grande puede estar en dos sitios a la vez, ¿cómo es que nunca observamos eso? Sin duda, si se mide la posición de las dos copias de usted en los dos Universos paralelos resultantes, cada una de ellas ocupará un lugar definido e inequívoco. Pero esa respuesta no es lo bastante satisfactoria, porque meticulosos experimentos revelan que los objetos grandes nunca se comportan como si estuvieran en dos lugares a la vez, ni siquiera cuando nadie los mira. En particular, nunca exhiben propiedades ondulatorias que sigan los llamados patrones de interferencias cuánticas.

Censura cuántica

A menudo lo más difícil en Ciencia no es llegar a la respuesta correcta, sino dar con la pregunta adecuada. Si nos encontramos con un interrogante físico verdaderamente interesante y bien formulado, puede cobrar vida propia y transmitirnos de forma automática qué cálculos hay que hacer para responderlo, y el resto vendrá casi solo: aunque las matemáticas nos lleven horas o días, es como tirar de un sedal hasta ver qué has pescado. La cuestión del colapso de la función de onda se podía resumir con elegancia en términos matemáticos mediante una tabla de números llamada matriz de densidad en la jerga de la Física cuántica, la cual representa no solo el estado de algo (su función de onda), sino también el conocimiento tal vez incompleto de la función de onda. lLa interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica dice que si alguien observa un objeto sin decirle el resultado, entonces colapsará la función de onda de tal modo que el objeto estará o aquí o allí, y usted sencillamente no sabrá en cuál de los dos lugares se encuentra. ¿Habría algún proceso físico menos misterioso que lograra eso mismo?

Si se dispone de un sistema aislado que no interacciona con nada más, es fácil demostrar mediante la ecuación de Schrödinger que esos números molestos nunca desaparecerán. Pero los sistemas reales casi nunca están aislados. Si algo está en dos sitios a la vez, ¿qué ocurre con la tabla de números dos a dos que lo describe cuando algo más rebota contra el objeto? Esta fue una de esas preguntas que se responden solas, y el resto llega de forma automática: sencillamente, considerando el objeto y las partículas incidentes como un único sistema aislado, usando la ecuación de Schrödinger para calcular lo que sucede, si la función de onda se hubiera colapsado. En realidad no se había colapsado, por supuesto, y esos Universos paralelos seguían sanos y salvos, solo que había un efecto nuevo que parecía el colapso de la función de onda, y que, igual que un verdadero colapso, impedía observar el objeto en dos lugares a la vez.

Así que la rareza cuántica no desaparece, sino que tan solo ¡queda censurada! La mecánica cuántica tiende al secreto: un objeto solo estará en dos lugares a la vez en una superposición cuántica mientras su ubicación se mantenga en secreto ante el resto del mundo. Si el secreto se desvela, todos los efectos de la superposición cuántica se vuelven inobservables, y a todos los efectos prácticos es como si estuviera aquí o allí, y nosotros simplemente no supiéramos en cuál de los dos sitios está. Si un técnico de laboratorio mide la posición y la anota, es evidente que la información sale a la luz. Pero la información de su posición también trasciende si un solo fotón rebota contra el objeto en cuestión, porque queda codificada en la posición subsiguiente del fotón.

FIGURA 4

 

Al sacar una fotografía con flash en una habitación oscura, los fotones que regresan a la cámara contienen información codificada sobre lo que hay en la estancia. En esta figura se ve que un sólo fotón puede «medir» cosas: cuando un fotón rebota contra un espejo, su propia posición guarda información codificada sobre la posición del espejo. Si el espejo está tanto en A como en B en una superposición cuántica, entonces no importa si es una persona o un simple fotón quien descubre dónde está: en ambos casos, la superposición cuántica se destruye de manera efectiva

Tal como se ve en la figura 4, un nanosegundo después el fotón estará en uno de dos lugares muy diferentes dependiendo de la posición del objeto en sí, así que midiendo la ubicación del fotón se descubre la posición del espejo.

Al principio del artículo anterior planteé si haría falta un observador humano para colapsar la función de onda, o si bastaría un robot. La consciencia no tiene nada que ver con todo este asunto, porque hasta una sola partícula puede obrar el prodigio: el rebote de un solo fotón contra un objeto ejerce el mismo efecto que su observación por parte de una persona. La observación cuántica no guarda relación con la consciencia, sino tan solo con la transferencia de información. Nunca vemos objetos macroscópicos en dos sitios a la vez aunque estén en dos sitios a la vez: no es porque sean grandes, sino porque ¡son difíciles de aislar! Una pelota al aire libre recibe el impacto de unos 10 20 fotones y 10 27 moléculas de aire por segundo. Resulta imposible ver algo que no reciba el impacto de fotones, puesto que solo se ven las cosas cuando contra ellas inciden fotones (luz), así que la superposición cuántica de la pelota que esté en dos lugares a la vez desaparecerá antes incluso de que yo tenga oportunidad de darme cuenta de ella.

En cambio, si retiramos la mayor cantidad posible de moléculas de aire con una buena bomba de vacío, un electrón sobrevivirá por lo común durante alrededor de un segundo sin chocar contra nada, lo que es un tiempo más que suficiente para que exhiba el extraño comportamiento de una superposición cuántica. Por ejemplo, un electrón solo tarda una milbillonésima parte de ese intervalo (unos 10-15 segundos) en orbitar un átomo, así que su capacidad para estar en todas las partes del átomo al mismo tiempo casi no se verá afectada. Es más, si una molécula de aire choca contra una pelota y guarda información codificada sobre la posición de esta en su propia ubicación (como en la figura 4), esta molécula chocará pronto contra muchas otras moléculas, las cuales también obtendrán información. Se parece mucho a cuando Wikileaks cuelga información confidencial en la red: esta se copia, se copian las copias y enseguida circula tanto que en la práctica es imposible que la información vuelva a ser secreta. Y si la información ya no puede volver a ser secreta, ya no se puede restablecer la superposición cuántica. Ese es el por qué los Universos paralelos del nivel III son... paralelos.

La mayoría de las cosas pueden estar no solo en dos sitios a la vez, sino en muchos. Tal como ilustra la figura 5, un fotón destruye la mayoría de la superposición cuántica, pero permite que sobreviva una pequeña parte de ella: una superposición tan solo igual de amplia que su longitud de onda. Un fotón con una longitud de onda de 0,0005 milímetros actúa en esencia como un observador capaz de medir la posición de algo con una precisión de 0,0005 milímetros. Todas las partículas se comportan como ondas y tienen una longitud de onda: cuando una partícula cualquiera rebota contra algo, las superposiciones cuánticas más amplias que la longitud de onda quedan destruidas.

FIGURA 5

 

El conocimiento de la posición del naipe caído se puede describir mediante lo que se denomina matriz de densidad, que puede representarse como una superficie con prominencias, tal como se ilustra aquí. La altura de la superficie a lo largo de la diagonal (línea discontinua) indica la probabilidad de que encuentre la carta en varios lugares, mientras que la altura de la superficie en cualquier otro lugar específica, en términos generales, la cantidad de rareza cuántica, en qué medida la carta se encuentra en más de un lugar al mismo tiempo. La matriz de densidad de la izquierda se corresponde con un naipe que se encuentra por igual en los dos lugares representados en la parte inferior, en superposición cuántica, tal como revelan los dos picos etiquetados como «interferencia cuántica». En cuanto un fotón rebota en la carta, la decoherencia elimina esos dos picos y da lugar a la matriz de densidad que aparece a la derecha y que se corresponde con el naipe situado a todos los efectos en uno solo de los dos lugares, solo que usted aún ignora en cuál de ellos. La anchura de estos picos, escasa, se corresponde con cierta incertidumbre cuántica residual alrededor de las posiciones boca arriba y boca abajo del naipe.

Multiversos unificados

¿Habría algún modo de que los Multiversos de los niveles I y III fueran en realidad una y la misma cosa? ¿Podrían unificarse al igual que Maxwell había unificado la electricidad y el magnetismo en el electromagnetismo, y Einstein había unificado el espacio y el tiempo en el espaciotiempo? Por un lado, parecían tener naturalezas muy distintas: los Universos del nivel I residen a gran distancia dentro de nuestro viejo espacio tridimensional, mientras que los Universos paralelos del nivel III del presente artículo pueden estar aquí mismo en lo que respecta a esas tres dimensiones, pero separados de nosotros en un espacio de Hilbert, el espacio abstracto con una cantidad infinita de dimensiones en el que reside la función de onda.

Por otra parte, los Multiversos del nivel I y del nivel III tienen mucho en común. Jaume Garriga y Alex Vilenkin han escrito un artículo en el que mostraban que los Universos paralelos del nivel I que tal vez creó la inflación cosmológica contienen las mismas secuencias de sucesos que los Universos paralelos cuánticos de Everett. La figura 6 ilustra que si un hecho cuántico hace que ocurran dos sucesos en superposición cuántica, de forma que a efectos prácticos el futuro se separe en dos ramas cuánticas paralelas, entonces el resultado cuántico paralelo del que ya no se es consciente también estará ocurriendo aquí, en esta rama cuántica particular, solo que en un lugar muy distante del espacio.

                                                                                             FIGURA 6

 

Comparación de Universos paralelos del nivel I y III. Mientras que los Universos paralelos del nivel I se encuentran muy distantes en el espacio, algunos de los del nivel III están aquí mismo, y en ellos los sucesos cuánticos hacen que la realidad clásica se divida y diverja en hilos históricos paralelos. Sin embargo, el nivel III no añade hilos históricos nuevos más allá de los niveles I y II.                        

 

                                                                        CONTINUARÁ...

 

                                                                                                                                              © 2021 Javier De Lucas