}

Realitat, Zeilinger i la física actual

2006/05/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

L'ésser humà és l'esclau de la percepció. Considera real el que veu, sent o toca. Però la percepció és molt limitada. La ciència, en canvi, permet mesurar objectivament la realitat. O potser no. La ciència només aporta informació, i al final, com en el cas de la percepció, la realitat és la informació obtinguda.
Realitat, Zeilinger i la física actual
01/05/2006 | Rosegui Zubia, Guillermo | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: D'arxiu)

La lluna està en el cel. Ho veiem. Però també existeix quan ningú ho veu? Aquesta pregunta no és senzilla. Sabem que la Lluna existeix quan veiem o mesurem les conseqüències d'existir. Perquè no podem percebre la Lluna d'una altra manera. Però no podem afirmar que la Lluna existeix si no es veu o es mesura en el moment. I no es pot dir que la Lluna és aquí quan no la veiem o la mesurem. Llavors, què és la Lluna? La Lluna és la mateixa informació.

Per tant, la realitat és la informació. Quan no tenim informació, suposem què és la realitat, però no podem donar-nos per descomptat. La Lluna estarà en l'espai, sí.

Física moderna

Més enllà d'aquest simple argument, els físics van ser en el segle XX. en la primera meitat del segle XX. Segons ells, la Lluna no existeix si no la veiem o la mesurem. No se sap si existeix o no, sinó que no existeix. Més tard, quan ho veiem, existeix.

Albert Einstein estava molt preocupat per aquesta qüestió, com no existirà la Lluna quan no la vegem? Quan parlem de la Lluna, el plantejament sembla un disbarat, però no és clar què passa si parlem d'electrons i de protons.

Entenem els electrons, els protons i partícules d'aquest tipus mitjançant les lleis de la mecànica quàntica, no podem entendre'ls amb els principis clàssics de la física. I aquí està la qüestió: aplicant aquestes lleis, un electró no mesura una característica física mentre no la mesurem. No és una idea d'acord amb l'instint i, no obstant això, ocorre.

Anton Zeilinger en el congrés sobre Einstein organitzat per DIPC en Donostia al setembre de 2005.
R. Imaz, G. Rosegui

On està un electró? Per a respondre a aquesta pregunta hem de mesurar on està. És més, segons la física quàntica, mentre no la mesurem, l'electró no està en cap lloc. No sabem on està… no està en cap lloc! I si aquesta idea funciona amb electrons i protons, per què no amb la Lluna? La Lluna és només un conjunt d'electrons, protons i altres partícules. Einstein entenia tot aquest argument, però no podia acceptar-lo. No acceptava la interpretació que els físics quàntics donaven a la realitat.

Preguntes bàsiques

Anton Zeilinger, un hereu d'aquells físics, és partidari d'aquesta mena de discussions, creu que la física ha de ser una ciència que pregunti què és la realitat. "Aquest va ser el gran repte fins que es va desenvolupar la física moderna. Galileu i Newton van deixar de preguntar-se per què. Van deixar de buscar l'essència dels fenòmens. Per exemple, no volien saber per què cau una pedra. O què és la massa. Van deixar de preguntar aquest tipus de coses. Ells només volien una descripció matemàtica del que ocorre. I aquest és el major èxit de la ciència moderna", afirma Zeilinger.

Malgrat l'èxit de la ciència moderna, el mèrit no és fer per primera vegada aquestes preguntes, sinó reprendre-les. Es tracta, en definitiva, de les preguntes que van llançar els filòsofs grecs. "Són preguntes molt filosòfiques", afirma Zeilinger, "i la física moderna pot trobar respostes dins de cent anys i potser dins de cinc-cents anys. En qualsevol cas, són qüestions de futur."

Inèrcia

Richard Feynman va rebre el Premi Nobel de Física de 1965, amb el mateix plantejament que les preguntes bàsiques. Per exemple, What Do You Care What Other People Think? en el llibre (Què importa a tu? ), Feynman compte que de petit va tenir un camió i una pilota per a jugar. Quan la pilota es col·locava a l'interior del camió i conduïa el camió, la pilota es desplaçava cap endarrere. Avanç en el frenat. "Per què ocorre això?" va preguntar al seu pare el jove Feynman. "Ningú sap" va dir el pare, "ens diem inèrcia, però ningú sap per què".

Richard Feynman.
Brookhaven National Laboratory

La inèrcia està estudiada, perquè el que avui diem la primera llei de Newton és la llei física de la inèrcia. Si una força no actua, un objecte no canvia de velocitat. Si està parat, estarà parat i si està en moviment continuarà movent-se amb la mateixa velocitat i en la mateixa direcció i direcció. Per descomptat. És una llei universal de la naturalesa. Però per què la naturalesa juga així… ningú sap.

Segons Zeilinger, Feynman insistia en aquesta idea. "En la seva opinió, les preguntes filosòfiques són de gran importància. Altres físics creuen que és millor fer càlculs i no preguntar-se quin significat filosòfic té el calculat, però Feynman no estava d'acord. Les qüestions filosòfiques havien de ser consultades, encara que potser no podem respondre".

Percepció

Zeiliger també s'ha encarregat d'aquestes preguntes bàsiques. "La pregunta principal és si és possible distingir entre realitat i informació. Crec que no es pot. Quan parlo de la realitat, quan parlo de tu, per exemple, em refereixo a la informació que tinc de tu. Recullo tota la informació que tinc sobre vostè en el meu cervell, formo una imatge i la incorporo a la teva realitat. Però aquesta imatge està basada en la informació. Aquesta idea és molt important."

No obstant això, aquest plantejament planteja molts problemes. Mirant el mateix, dues persones veuen coses diferents, és a dir, reben informació diferent. En definitiva, la limitació és la percepció.

Ho veiem. Escoltem. Toquem, fem olor, etc. i així és la percepció del món. Però mai sabem fins a quin punt els sentits són fiables. A més, no és només un problema sensorial.

Els insectes tenen un cicle de vida molt curt. Les papallones monarca, per exemple, tenen entre cinc i set setmanes. La percepció del seu temps depèn d'aquesta curta vida.
D'arxiu

La percepció del temps, per exemple, no depèn del que percebi un sentit. És una altra cosa, una interpretació del cervell. Un temps determinat, com un any, no és igual de percebut per un nen que per una persona adulta. Per al nen sol ser un any molt llarg i per a l'adult no. Però, quant és realment un any?

Molts insectes tenen un cicle de vida d'un any en què neixen, desenvolupen, reprodueixen i moren. Un any per a l'insecte és tota la vida, i probablement la percepció d'aquest període no és com la d'un ésser humà.

Ràpid i lentament

Aquesta percepció és molt important, per exemple, per als rèptils. Són de sang freda i el seu metabolisme depèn de la temperatura. Presenten un metabolisme ràpid quan hi ha calor i lent quan hi ha fred. I el metabolisme influeix en el moviment; de dia, sota el sol, són animals molt ràpids, mentre que a la nit es mouen lentament.

Els falcons que s'alimenten dels llangardaixos s'aprofiten d'això, no tenen moltes possibilitats d'atrapar-los al llarg del dia, i perquè la caça sigui fructífera han d'esforçar-se a l'alba o al capvespre. El metabolisme del falcó no varia amb la temperatura ambient, per a ells el temps és el mateix de dia i de nit. Per a Muskiz, per contra, la percepció del temps variaria molt: des del seu punt de vista, el falcó és molt ràpid a l'alba i al capvespre, mentre que al llarg del dia és lent.

Mesurament objectiu

Albert Einstein no creia que no existís quan no veiem la Lluna.
I. Karsh

Com la percepció varia de l'ésser viu a l'ésser viu i de la persona a la persona, l'única manera és utilitzar eines per a tenir objectivitat. El temps, per exemple, es pot mesurar a través dels rellotges i, encara que tinguem la percepció que rebem, tindrem un temps objectiu, un rellotge que serveix per a tots.

És una idea interessant, però físicament impossible. De fet, el temps és relatiu segons la teoria desenvolupada per Einstein. Dues coses que ocorren alhora no ocorren simultàniament des de tots els sistemes de referència. Lògicament, aquest sorprenent desfasament proposat per Einstein es produeix quan els sistemes de referència s'estan movent entre si i només es detecta prop de la velocitat de la llum. L'ésser humà no pot moure's a aquesta velocitat, per la qual cosa no el percep, però ocorre.

D'acord amb la teoria de la relativitat, per tant, no pot ser una percepció objectiva del temps. Segons la mecànica quàntica, la partícula qüestiona la realitat. Les dues principals teories de la física moderna prediuen que és difícil decidir quina és la realitat. Al final, preguntar si la Lluna és real o no, no és estrany. La Lluna és aquesta informació que rebem mirant al cel o mesurant el nostre satèl·lit. En definitiva, la realitat és pura informació.

Efecte correlació i realitat
En diversos experiments realitzats amb dos electrons es pot produir un estrany efecte. En anglès se'l denomina entanglement, correlació en basca, i és una espècie d'acord entre dos electrons: encara que tots dos s'allunyen, els canvis que es produeixen en un d'ells es produeixen en l'altre; és més, quan es mesura una propietat física d'un això de l'altre. No importa la distància entre tots dos. L'efecte de la prova física es produeix quan s'allunyen dos quilòmetres d'electrons.
(Foto: D'arxiu)
L'efecte es veu clarament si es polaritzen en el moment de distribuir els dos electrons; si el primer electró es polaritza a un costat, el segon es polaritzarà a l'altre. Però no es pot predir a quin costat es polaritzaran; dos experiments idèntics no sempre donen el mateix resultat. El primer electró surt a vegades polaritzat a un costat i altres vegades a l'inrevés. Això sí, quan mesurem la polarització del primer no hi ha problema per a predir el segon. I aquí està la clau: segons els físics, l'electró no té polarització fins que es mesura. D'alguna manera, mentre no es mesura, té totes dues polaritzacions. Conjuntament. Una vegada mesurat, per contra, la realitat del primer electró queda consolidada i, per tant, la del segon.
Puente Rosegui, Guillermo
Serveis
220
2006
Serveis
034
Física
Article
Seguretat