crítica al tratamiento de las caracteríticas lógicas del

CRÍTICA DE LAS CARACTERÍSTICAS LÓGICAS DEL FENÓMENO DEL
ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO
Erwin Schrödinger: “No llamaría al fenómeno del entrelazamiento cuántico,
«un» sino «el» rasgo característico de la mecánica cuántica”.
El entrelazamiento cuántico, en palabras del propio Schrödinger, uno de los
padres de la mecánica cuántica y que da nombre a una de sus fórmulas más
famosas e importantes, la también conocida como «función de onda»:
“Cuando dos sistemas, de los que conocemos sus estados por su respectiva
representación, entran en interacción física temporal debido a fuerzas
conocidas entre ellos y tras un tiempo de influencia mutua se separan otra vez,
entonces ya no pueden describirse como antes, esto es, dotando a cada uno de
ellos de una representación propia”.
Esta crítica a la caracterización lógica del fenómeno de entrelazamiento
cuántico, se estructura entorno a los siguientes asuntos:
1.
El problema de la interacción y la «función de onda»
2.
El Principio de Exclusión de Pauli y la «función de onda»
3.
El Principio de Indeterminación de Heisenberg y la escala de Planck
1.
El problema de la interacción y la «función de onda»:
Contraintuitivamente y contra toda lógica, el entrelazamiento cuántico se nos
aparece como una interacción «aparentemente indirecta» (Einstein diría
"fantasmal a distancia") por lo tanto no es que interactúe una partícula consigo
misma sino que, teórica y empíricamente, se predice y observa un sistema que
interactúa como si fuese una sola partícula, es decir, una sola función de onda
para el sistema; lo cual es altamente inestable, como se comprueba
experimentalmente, también, porque es muy complejo mantener el
entrelazamiento en un sistema por largos periodos de tiempo «aisladamente», es
decir, libre de las interferencias externas ineludibles y que de manera suficiente
podrían desestabilizarlo en un tiempo finito, dependiente de lo bien aislado que
estuviera. Entonces, «dentro» del sistema ya formado por las partículas
entrelazadas no tendría sentido siquiera preguntarse por las partículas
individualmente. Sin duda, es contraintuitivo que no exista el concepto «dentro»,
sobre todo, cuando sabemos que son dos o más las partículas entrelazadas, pero
es lo que se comprueba empíricamente en la Naturaleza, empeñada en no casar
con nuestra intuiciones desarrolladas en un entorno muy concreto de la misma,
separándose de lo que «por lógica» debería ser, o el «sentido común» nos
advierte, o ese anhelo tan humano de una realidad objetiva independiente de la
observación. La «función de onda» demostrada por Schrödinger es válida.
¿Contra toda lógica?
- La Lógica Formal o de Primer Orden concluiría absurdos acerca del
fenómeno de entrelazamiento cuántico, como por ejemplo:

un objeto interactuaría consigo mismo (lo cuál es ilógico),

no se pueda suponer la existencia individual de las partículas «dentro»
del sistema (ilógico igualmente),

no se puede modelarse matemáticamente (incierto porque el
entrelazamiento cuántico no sólo esta ahí comprobado empíricamente y
teorizado por la mecánica cuántica, por lo que sí tiene un modelo
matemático, sino que además es el rasgo característico de la QM, como
decía Schrödinger),

el qubit no puede existir (incierto porque ya existen desarrollos en
computación cuántica que lo demuestran)

la Teoría de la Relatividad sería compatible (el propio Albert Einstein
Einstein manifestó que era incompatible con esa teoría que en su esencia
contempla "esa acción fantasmal a distancia" como parte de la realidad
natural...contra ella luchó hasta el resto de su vida, y eso siendo el padre
de la TR y en parte de esa otra "criatura".
En consecuencia, se deduce que el fenómeno de entrelazamiento cuántico no
tiene un tratamiento axiomático adecuado, ni tampoco evidente (intuicionismo
lógico) en la Lógica de Primer Orden.
Veamos que sucede con la Lógica Cuántica:
- La Lógica Cuántica, con John Von Neumann abanderándola, en la búsqueda
de un tratamiento axiómatico de la misma adecuado a la teoría cuántica, tiene
algunas propiedades que la diferencian de la Lógica Formal, la más notable
siendo que la propiedad distributiva:
p = "la partícula se dirige hacia la derecha"
q = "la partícula se encuentra en el intervalo [-1,1]"
r = "la partícula se encuentra fuera del intervalo [-1,1]"
Entonces la proposición "q o r" es verdadera. Por lo tanto:
p y (q o r) = p
Por otro lado, las proposiciones:
pyq
pyr
son ambas falsas, pues cada una postula valores simultáneos de posición y
momento linear con mayor exactitud de lo que seria permitido por la relación de
indeterminación de Heisenberg. Por ende,
(p y q) o (p y r) = falso
Se concluye que la ley distributiva es falsa.
Sin embargo, aun incluyendo estas consideraciones, se podría argumentar la
«indecibilidad» en el fenómeno del entrelazamiento cuántico. A parte, la Lógica
Cuántica es considerada por algunos empírica y más cercana a un enfoque
algebraico.
Por todo ello, mi modesta respuesta a la pregunta sería que necesitamos una
«Nueva Lógica».
Ésta, debería definirse desde un enfoque más ajustado a lo que hemos
comprobado experimentalmente, es decir, más natural y menos «domesticada»
por las intuiciones humanas. En consecuencia, habría también que revisar y/o
complementar los postulados de la Lógica Formal para no concluir los absurdos
comentados respecto a lo comprobado empíricamente.
2. El Principio de Pauli y la «función de onda»:
“El Principio de Exclusión de Pauli es un principio cuántico enunciado por
Wolfgang Ernst Pauli en 1925. Establece que no puede haber dos fermiones con
todos sus números cuánticos idénticos (esto es, en el mismo estado cuántico de
partícula individual) en el mismo sistema cuántico ligado.1 Formulado
inicialmente como principio, posteriormente se comprobó que era derivable de
supuestos más generales: de hecho, es una consecuencia del teorema de la
estadística del spin.1”
Desde la Lógica Formal, se podría deducir la violación de éste principio al
objetarse que la «función de onda» deduzca que ésta fuere idéntica para todas las
partículas porque todas poseerían los mismos estados cuánticos.
Evidentemente, esto sería otra deducción absurda de la Lógica Formal,
mostrando su incapacidad para caracterizar lógicamente el fenómeno del
entrelazamiento cuántico.
Cómo se deduce de su enunciado, el Principio de Exclusión de Pauli permite a
los bosones tener el mismo estado cuántico (cómo los fotones en los láseres por
ejemplo), es decir, sus números cuánticos pueden ser idénticos en un sistema
cuántico ligado. Por lo tanto, sería una aseveración incierta que se viole este
principio si las partículas tuviesen el mismo estado cuántico. En todo caso y
suponiendo que imponemos esa hipótesis, se podría deducir para los fermiones
solamente, pero entonces perdería el carácter general y sería sólo parcial. Sería
una «verdad a medias», lo cual sería falso, lógicamente.
Para sortear este inconveniente de la parcialidad se podría considerar que los
bosones no existen, hipótesis por otro lado bastante descabellada porque los
fotones (y los láseres que ponía de ejemplo) son muy reales, e incluso
cotidianos. Por lo tanto, sería inviable con las comprobaciones y observaciones
actuales.
Aún así, se podría argumentar que los bosones en realidad forman el mismo
estado cuántico, pero la cuestión no es que formen el mismo estado, eso no es lo
que dice el Principio de Exclusión de Pauli. Lo que sí se deduce es que los
bosones pueden estar en el mismo estado cuántico en un sistema cuántico ligado.
Es una sutileza, pero muestra la debilidad de la Lógica Formal respecto a este
principio, interpretándolo de manera inapropiada al suponer, o bien que no
existen los bosones, o bien que forman el mismo estado (no se puede afirmar
categóricamente, sino que es un supuesto y eso, en las demostraciones
habitualmente conlleva a deducciones equívocas) es decir, no es propio de lo
que Pauli definió y esta comprobado hasta la fecha que funciona.
1. b Cohen-Tannoudji, Claude; Bernard Diu, Franck Laloë (1977). Quantum Mechanics.
vol.1 (3ª edición). París, Francia: Hermann. pp. 898. ISBN 0-471-16432-1.
3.
El Principio de Indeterminación de Heisenberg y la escala de Planck:
“El Principio de Incertidumbre establece la imposibilidad de que determinados
pares de magnitudes físicas sean conocidas con precisión arbitraria.
Sucintamente, afirma que no se puede determinar, en términos de la física
cuántica, simultáneamente y con precisión arbitraria, ciertos pares de variables
físicas, como son, por ejemplo, la posición y el momento lineal (cantidad de
movimiento) de un objeto dado. En otras palabras, cuanta mayor certeza se
busca en determinar la posición de una partícula, menos se conoce su cantidad
de movimientos lineales y, por tanto, su velocidad. Este principio fue enunciado
por Werner Heisenberg en 1925.”
La Lógica Formal no contempla un tiempo mínimo, por lo que puede realizar
deducciones para tiempos tan pequeños como considere, incluso llegando a
valores de tiempo nulos. Sin embargo, en la teoría de la Mecánica Cuántica hay
un límite inferior, dado por el tiempo de Planck. Aunque es muy pequeño, no es
nulo.
Para una interacción se podría considerar que se produce en un intervalo de
tiempo infinitamente pequeño, en su límite sería reducido a cero. Evidentemente,
no sería lógico que una interacción se produjese en un intervalo de tiempo nulo,
pero si podría deducirse «indecidible» por debajo del tiempo de Planck.
El problema con esta deducción «indecidible» es el siguiente, volviendo a lo
planteado en el primer punto de esta crítica:
“Nuestra intuición casi nos exige la existencia de una realidad objetiva
independiente de la observación, pero suponer que ésta existe es suponer algo.
Si podemos construir una teoría física sin suponerlo, ¿por qué hacerlo, si
dejamos fuera las emociones y la incomodidad? La teoría de Heisenberg
predice los rangos de las observaciones de cualquier experimento, sin
preguntarse qué sucede antes o independientemente de la observación”.
Por eso, la cuestión no es que haya o deje de haber sentido lógico por debajo de
la escala de Planck, es que lo que no tiene sentido es ¡preguntárselo siquiera!,
según la interpretación de Heisenberg de la realidad en consonancia con la
cuántica que él predicaba (y que es la que produce esos resultados tan ajustados
a la realidad experimentalmente, por muy contraintuitiva que nos parezca esa
concepción de la Naturaleza).
Referencias:
- Cohen-Tannoudji, Claude; Bernard Diu, Franck Laloë (1977). Quantum Mechanics. vol.1 (3ª
edición). París, Francia: Hermann. pp. 898. ISBN
- http://es.wikipedia.org
- http://ciencia-y-logica-suficientes.blogspot.mx/2014/04/sobre-las-caracteristicaslogicas-del.html
-http://eltamiz.com/