En ciencia, esencialmente en física, nos encontramos con frases que se repiten por doquier y que han provocado más daño que beneficio especialmente a la consideración del público general de que hay cosas que se pueden entender.
En esta entrada nos vamos a centrar en una de estas frases que ha sido empleada en multitud de lugares para concluir algo que no estaba en el espíritu de la misma en su origen.
Esperamos que esto ayude a entender mejor el contexto y el significado de este tipo de frases.
Nadie entiende la mecánica cuántica
Richard Feynman es uno de los grandes físicos de la historia. Sus contribuciones a los diferentes campos de la física teórica es envidiable y no podríamos hacer una justa enumeración de sus méritos. Pero pongamos aquí unos cuantos de los que a nosotros personalmente nos parecen los más interesantes:
- Una nueva formulación de la mecánica cuántica. Las integrales de camino. Empleada profusamente en todos los campos de la física teórica.
- La formulación (independiente de Schwinger y Tomonaga) de la electrodinámica cuántica.
- La introducción de los famosos diagramas de Feynman que es una manera pictórica de representar la matemática (integrales) que hay detrás de los procesos entre partículas elementales.
- La formulación de la gravedad cuántica basada en gravitones.
Además de todo esto fue un magnífico divulgador y profesor. Sus lecciones de física aún ya son un clásico del acervo de la física. Y sus libros y conferencias forman parte del conjunto de las mejores obras de divulgación en física jamás escritos.
Pues bien Feynman en el capítulo 6 de su libro «El carácter de la ley física» (The character of physical law un libro totalmente recomendable), nos dice:
I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics.
Esto se puede traducir como:
«Pienso que puedo decir con toda tranquilidad que nadie entiende la mecánica cuántica.»
¿Nadie entiende la mecánica cuántica?
Esta frase de Feynman ha sido empleada, y es empleada, por muchos para decir que la cuántica no tiene sentido, que no es entendible y que por tanto está fuera del alcance de todos llegar a entenderla.
¿Es esto lo que Feynman quería decir? Pues ciertamente no. Especialmente porque él entendía la mecánica cuántica bastante bien, hasta el punto de dar nuevas ideas y formulaciones de la misma. Y además porque casi todas las tecnologías de los últimos 70 años están basadas en menor o mayor medida en la cuántica.
Los físicos usan la mecánica cuántica a diario, extraen consecuencias experimentales que son comprobadas en el laboratorio. Construimos laseres con aplicaciones tecnológicas que van desde el cd hasta la cirugía laser. Construimos microondas que calientan alimentos gracias a la interacción cuántica entre moléculas de agua y microondas. Construimos resonancias magnéticas nucleares, tomografías de emisión de positrones, sensores ópticos basados en efectos fotoeléctricos, memorias de ordenador, impresoras laser, y un larguísimo etc. Eso demuestra que la cuántica se entiende muy bien y que es posible entenderla.
Entonces, ¿qué quería decir Feyman con esa frase?
Entendiendo lo que es entender
Generalmente entender algo se manifiesta en nuestra capacidad para explicarlo con palabras llanas generalmente basandonos en analogías que todos conocemos de nuestra vida diaria. Por ejemplo, entendemos que todos los cuerpos en un campo gravitatorio caigan con la misma aceleración. Evidentemente esto no es usual, una hoja de papel no cae igual que un piano si lo tiramos desde la misma altura, pero uno puede abstraerse y pensar que si quitamos el aire entonces ya no hay rozamiento y todo caerá igual. Además podemos hacer el experimento y dejar caer dos pesos distintos en el vacío y ver como caen exactamente igual.
El problema con la cuántica es que no tenemos experiencias cotidianas para comparar. La naturaleza se comporta de una forma que está muy alejada del tan mal empleado, en este contexto, «sentido común». Por lo tanto, los elementos que tenemos para explicar y hacer entender la cuántica son muy limitados para ese objetivo.
Hablamos de que a nivel cuántico las cosas son ondas y partículas, cuando lo cierto es que ondas y partículas son manifestaciones a nuestra escala de algunos fenómenos físicos que tienen ciertas características.
- Dos partículas que cruzan sus trayectorias colisionan cambiando por regla general la dirección de su movimiento.
- Dos ondas que se cruzan interfieren y luego siguen su camino como si nada hubiera pasado.
A nivel cuántico las cosas pueden colisionar o pueden interferir, haciendo una cosa o la otra. Entonces tenemos el problema de ¿son ondas?, ¿son partículas? y nos inventamos eso de la dualidad onda-partícula. En realidad no son ni ondas ni partículas, son sistemas que presentan características que nosotros hemos identificado en nuestro nivel como onda o como partícula. Pero la naturaleza se ha empeñado en decirnos que esa distinción es antinatural y sesgada. Por ejemplo, John Bell introdujo el concepto de Beable para referirse a los sistemas cuánticos, pero la terminología no triunfó.
Lo que no sabemos es cómo interpretar la mecánica cuántica, es decir, explicarla en términos usuales. La cuántica nos lleva al límite de nuestro sentido común y nos muestra un universo que no se rige por las reglas que vemos a diario en nuestra vida. Ese es el problema de la cuántica.
Pero los físicos y la gente interesada han aprendido a despojarse de los prejuicios del sentido común, y aunque aún no sabemos expresarnos correctamente para explicar con términos cotidianos la cuántica (de hecho no se puede), sí que sabemos trabajar con la cuántica, sabemos jugar con su formalismo y extraer consecuencias que luego somos capaces de implementar tecnológicamente en móviles, dispositivos médicos, detectores, dvds, etc.
Por lo tanto, la cuántica es entendible, lo único que nos requiere es que entendamos que no podemos usar el sentido común para ello sino que hay que disfrutar con las nuevas experiencias e ideas que nos presenta y aprender a despojarnos de nuestra visión clásica del universo para adentrarnos en las maravillas de la naturaleza en todo su explendor.
La cuántica no es algo reservado para unos pocos, la cuántica es la base de la física, lo que dota de sentido a la química y su divulgación es posible y su entendimiento por todos también.
Así que cuando alguien nos diga que Feynman dijo que nadie la entendía (la mecánica cuántica), pensemos que en realidad dijo que nadie podía explicarla con términos cotidianos pero que entenderla la entendemos.
Esperamos haber aclarado este punto. Cualquier otra opinión será bien recibida como siempre.
Nos seguimos leyendo…
Cuentos Cuánticos 
Reblogueó esto en biobioqueyonohesido's Blogy comentado:
gracias
qhttp://cuentos-cuanticos.com/2011/08/19/frase-malditas/
Hay cosa que hay que verlas en el contexto. No veo porque estos genios, personas locuaces, he inteligentes; que se pasan la vida meditando sobre cosas tan difíciles, no se les pueda interpretar literalmente lo que dicen. Creo que a ellos no les gustaría que se confundiera agradecimiento, con compasión. O que alguien tratara de salvar una falsa honrilla. Yo creo que ellos como moradores del precipicio físico pueden “equivocarse” o decir cosas así. Que no veo que sean errores, sino solo criterios que otros no comparten; lo normal en ciencia del precipicio.
En la Biblia hay cosas que se ve a la legua que son metafóricas; pero más del 80% de las cosas se pueden interpretar literalmente, aun vistas en su contexto histórico, sin que eso afecte sus bases morales o religiosas. Si no fuera por las trágicas historias; daría riza ver la cantidad de interpretaciones que hacemos los humanos, hasta de un solo renglón con menos caracteres que un Twitter. Es increíble el elevado numero de adaptaciones que somos capaces de extraerles, a palabras que están tan bien claras. Palabras escogidas y redactadas al nivel de un niño. Por la tozudez humana de no interpretar literalmente, palabras tan claras, hemos llegado al extremo de matarnos unos a los otros.
Y eso es algo que habla muy mal de nuestra inteligencia a la hora de aceptar las cosas como son, o fueron dichas. Poco favor le hacemos a la física cuando nos empecinamos en aplastar al otro partido. Los divulgadores no debían caer en esos clásicos fanáticos humanos. Si lo dijo bien por el, por su valor, ¿y que? Además si hubiera querido decir otra cosa, lo hubiera dicho; nada se lo impedía. Incluso si creía que algo iba traer una confusiones profunda; creo que también se hubiera tomado un largo tiempo en explicarlas. De todas formas ya nadie se lo puede preguntar y aunque así fuera, una persona es un ser diferente todos los días o por épocas. Así que las cosas hay que verlas en contextos, en los dos partidos bien claros que se dan en la mecánica quántica, respecto a ese tema. Eso no es un secreto, es algo público. Ese es el punto, el problema central, el prejuicio formativo y no se vallan por el cuento de la cigüeña. Incluso, ser de uno o del otro bando, no da ni quita éxito dentro de la física; así lo recoge su historia. Así que no hay ninguna razón científica/productiva, para esconderle o aminorar la otra forma de pensar a los lectores. No hay que imponer una forma de ver las cosas, sobre la otra, porque éxitos y fracasos hay en ambos bandos, eso es archiconocido. Einstein era otro valiente que decía lo que pensaba sobre la MC. ¿También lo van a parafrasear? Ninguna de las dos interpretaciones, es un virus, ni unas palabras malditas, ni una sustancia toxica que contamina al neófito, al estudiante, al becado, al doctor o al iluminado. Creo que son palabras venditas, porque nos dan dos enfoques, dos caminos, más diversidad científica, sobre un tema sin conclusión científica. Es mas, como científicos honestos, debemos de reconocerlas delante de nuestros discípulos, exponerle las dos formas con igual fuerza, con imparcialidad, como dos formas que siempre han existidos, dos formas de ver la MC. Independientemente de que podamos decir con cual simpatizamos más; siempre aclarando que son libres en elegir, que no serán reprimidos por elegir el otro partido. Dejar una para cuando sean más independientes científicamente, será solo para que se den cuenta de lo mediocre que era nuestra preparación.
http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cu%C3%A1ntica
“Los problemas sobre como deben entenderse ciertos aspectos de la mecánica cuántica son tan agudos que existen una serie de escuelas alternativas, que difieren por ejemplo en cuanto a si la teoría es subyacentemente determinista, o si algunos elementos tienen o no realidad objetiva, o si la teoría proporciona una descripción completa de un sistema físico.”
http://es.wikipedia.org/wiki/Interpretaciones_de_la_Mec%C3%A1nica_cu%C3%A1ntica
Interpretación de Copenhague
Interpretación de Everett
Interpretación de Bohm
Interpretación causal fenomenológica
Teorías de colapso objetivo
“En Física muchas veces no estamos muy seguros sobre si algo tiene existencia propia por sí mismo o es un modelo de la realidad. Digamos que en el primer caso se trataría de un hecho ontológico y en el segundo caso de algo más bien epistemológico.”
“Es ahora cuando tenemos el problema de interpretación de la MC, algo que se remonta a los años treinta del pasado siglo (e incluso antes). Podemos asumir que la función de ondas es un objeto que representa una realidad física (visión ontológica) o asumir que sólo representa el conocimiento subjetivo que el observador tiene sobre la realidad (visión epistemológica).”
http://neofronteras.com/?p=3822
«It will be difficult. But the difficulty really is psychological (…) I will not describe it in terms of an analogy with something familiar; I will simply describe it. (…) I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics. So do not take the lecture too seriously, feeling that you really have to understand in terms of some model what I am going to describe, but just relax and enjoy it.» Page 129, Chapter 6, «The character of physical law.»
Lo que quiere decir con esta frase es que la mecánica cuántica es como es y que tratar de entenderla con ideas clásicas no tiene sentido. Él no la entiende con ideas clásicas y no la explica con ideas clásicas. En su opinión, nadie entiende (con ideas clásicas) la mecánica cuántica.
La mecánica cuántica es como es y así ha de ser explicada.
Saludos
Francis
Justo eso… muchas gracias.
Estoy de acuerdo. Una de las razones por las que nos es díficil comprender nuestro entorno es la «cuadratura» y no precisamente de nuestras cabezas sino de los standares que nos han vendido. Para la física cuántica y yo díría para cualquier cambio se requiere una mente abierta y mucha disposición ante nuevas ideas. Por cierto les recomiendo el libro » El Gran Diseño » de Stephen Hawking. ¡Disfrutenlo!.
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Yo creo que solo entendemos algo en un ámbito cuando somos capaces de darle una interpretación en ese ámbito. De manera que podemos entender matemáticamente la mecánica cuántica en la medida en la que somos capaces de darle una interpretación matemática.
Pero, ¿hasta que punto somos capaces de dar una interpretación física a esas matemáticas?. Y digo «una interpretación», no «la interpretación».
Creo que Feynman no estaba convencido de que su interpretación física ni las otras conocidas en aquel entonces, fuesen medianamente acertadas.
Buen artículo y buenas las matizaciones en la distinción entre entendimiento intuitivo y entendimiento abstracto de la naturaleza física.
Saludos.
¡Bueno este escrito! Como dice el teorema de la divulgación científica: Las formulas en un artículo de divulgación científica y la dificultad de poder expresarlas de forma agradable son directamente proporcional al número de lectores que te abandona. Es que la divulgación científica no es un Don del talento; sino un Don de la didáctica pedagógica. Parece que Feynman tenía los dos.
Quizás, a lo que se refería Feynman es a algo parecido a lo que ocurría con la gravedad según Newton, que aunque se disponía de las ecuaciones que describían las interacciones entre masas y estas podían ser manejadas perfectamente, no se conocía el porqué se producían.
Es una posibilidad, pero en general la ciencia no se dedica a responder por qué si no más bien los cómos. Es cierto que muchos cómos se pueden reescribir como por qués, pero en general siempre nos encontraremos en cualquier ámbito de la ciencia con por qués incontestables.
Para aclarar, yo puedo decir: Un electrón y otro se repelen. ¿Por qué? Porque tienen la misma carga eléctrica y el mismo signo. ¿Por qué los mismos signos se repelen? Pues no lo sabemos, lo que sí sabemos es cómo se repelen y cuando formulamos la teoría sale justo eso, que se repelen.
Así que me parece que en este caso Feynman se refería a la interpretación filosófica de la cuántica más que a su entendimiento como ciencia y formalismo.
Un saludo
Muy buen artículo!
Fue una persona excepcional, recomiendo el libro: «esta usted de broma señor feynman». La biografía no tiene desperdicio.
Sin duda, es un libro magnífico y muy divertido. Totalmente recomendable.
Muchas gracias por leernos y por comentar.