I.
Una partícula subatómica en el vacío está sujeto a las leyes de la
física cuántica.
Eso significa que mientras no sufra una perturbación proveniente del
entorno, se mantendrá en una "superposición de estados", que implica
que su posición, velocidad, momento angular, etc., no tienen un valor definido,
sino solamente una distribución probabilística que se representa por la ecuación
de onda de Schroedinger, la manifestación matemática de un "campo".
Cuando sufra una interacción con el entorno, en la forma de choque con otra partícula o fotón (y no olvidemos que el aire es un mar de partículas), pueden pasar dos cosas:
a) se puede considerar a las dos partículas como "el
sistema". (*)
b) la perturbación es asimilable a una "observación" (en un
sentido más amplio del que involucra a una inteligencia consciente).
En el caso a), el sistema de dos partículas permanece en superposición
de estados.
En el caso b), la "observación" obliga a la partícula a
manifestarse y asumir características de la física clásica (posición,
velocidad, spin, etc. definidos). Esto
se conoce como "colapso del vector de estado".
La observación típica puede consistir en el choque con un fotón, que
luego es recibido por el sensor óptico de un instrumento o la retina de un ojo. Poco importa que detrás del sensor haya un
ser humano o una computadora o un registrador electrónico.
Una única partícula subatómica está naturalmente en un estado de
superposición, o estado cuántico.
Cuantas más partículas constituyan un "sistema", mayor será la
probabilidad de interacción con el entorno, lo que obligará, como cascada, a
que el sistema "colapse" a un estado clásico.
Que un elemento macroscópico (una roca, una bacteria o un gato) esté en
estado cuántico de indefinición es en principio posible, pero tendría una
probabilidad equivalente a ganar la lotería un millón de veces seguidas.
Ahora, la posibilidad de ganar la lotería un millón de veces seguidas es
en la práctica nula siempre y cuando sea una lotería honesta, o sea que se
regule por las leyes del azar. Pero
podemos imaginar una lotería en la que hay un hombrecito muy pequeño que
manipula las bolillas para que salgan los números que él quiere.
Entonces, deducimos que un sistema complejo (compuesto por un número
del orden de 1024 partículas) puede mantenerse en estado cuántico,
pero solo mediante un gigantesco artificio guiado por una inteligencia con un
propósito.
En otras palabras, una enorme artificialidad. Se puede afirmar que el esfuerzo consciente
realizado para mantener en estado cuántico un sistema complejo (como por
ejemplo un animal de tamaño medio) sería la mayor artificialidad introducida en
el universo en su historia.
En la práctica, algo de eso está ocurriendo hoy, aunque a un nivel
rudimentario y experimental.
Los primeros elementos que tendrán el honor de inaugurar esa categoría
son los qbits, elementos básicos de una "computadora cuántica". Cada qbit consiste en unos pocos átomos, y
se han logrado conjuntos operativos de apenas algunas decenas de ellos. Las operaciones de "escribir" o
"leer" su estado (uno o cero binarios) consisten en obligarlos a
asumir un estado clásico y luego resetearse al estado cuántico de
superposición.
II.
El universo, dejado a sí mismo, tiende naturalmente a la entropía
máxima, que tiene como límite final la "muerte térmica", en la que se
igualan todos los potenciales de energía y cualquier proceso, movimiento o
transformación es imposible.
Una inteligencia humana en el mundo, realizando acciones con un
propósito definido, es un "agente antientrópico" o destructor de
entropía. Hacer algo con un propósito
equivale a "ordenar" algún sistema físico, a introducirle
información, o, visto desde otro ángulo, a reducir la información necesaria
para describirlo íntegramente (**).
Por supuesto, como esto es imposible según el segundo principio de la
termodinámica que dice que la variación de la entropía es siempre positiva
(siempre aumenta), solo se puede lograr si la disminución de entropía en el
sistema considerado se logra a expensas de un aumento mayor de entropía en otra
parte; por ejemplo, donde se genera la energía que se utiliza para lograr lo
que se pretende.
El caso típico es el funcionamiento de un organismo en el cual la
disminución de entropía que significa construir una pared o escribir un ensayo
o hacer un gol, más que se compensa con las reacciones químicas del metabolismo
que destruyen moléculas complejas para convertirlas en transpiración y
excrementos.
Uniendo ambos conceptos (entropía y mecánica cuántica) podemos concluir
que en la práctica no existen manifestaciones cuánticas macroscópicas salvo
como consecuencia de un enorme y extraordinariamente artificial esfuerzo
consciente de una inteligencia superior.
El gato de Schroedinger no puede ser otra cosa que aquello para lo que
fue concebido: un ejemplo en sentido figurado para intentar comprender
intuitivamente el concepto de la mecánica cuántica, si es que ello es posible.
(*) una situación excepcional en
este sentido es la de un "Condensado Bose-Einstein", BEC.
Un BEC (Bose-Einstein Condensate)
es un estado de la materia sumamente artificial en el que mediante una
temperatura muy cercana al cero absoluto (-273 ºC) y aislando al sistema de
toda interacción externa, se puede lograr que un conjunto muy numeroso de
partículas (casi de tamaño macroscópico) se comporte a todos los efectos como
si fuera una sola partícula gigantesca.
(**) el sistema que requiere mayor información
para ser descrito es justamente el correspondiente a la entropía máxima, donde
la distribución de los elementos es aleatoria.
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