FÍSICA CUÁNTICA, LÓGICA Y CAUSALIDAD

FÍSICA CUÁNTICA, LÓGICA Y CAUSALIDAD

http://usuarios.iponet.es/ddt/fisica.htm

Por José Biedma

Hace tiempo que los resultados de la microfísica pusieron en cuestión el postulado de la continuidad de la descripción. Según este postulado, toda descripción completa de un fenómeno ha de informarnos exactamente de lo que sucede en cualquier punto del espacio y en cualquier momento del tiempo dentro del dominio espacial y del período temporal que abarca el fenómeno observado: el acontecimiento físico que pretendemos describir.

No es posible algo como eso. Werner Heisenberg y otros han probado que el postulado resulta imposible de cumplir. Parece que en nuestra representación se dieran lagunas insalvables, como si las partículas carecieran de individualidad propia. Incluso los átomos parecen escapar de esta observación continua que nos asegura de algún modo su identidad y la continuidad de sus estados. Erwin Schrödinger insistía hacia 1950 en que debíamos abandonar ese hábito de pensamiento. "No podemos admitir la posibilidad de la observación continua. Hay que considerar las observaciones como sucesos discretos, desconectados". Ya no es concebible la posibilidad, tan cara al físico clásico, de obtener información acerca de cada punto del espacio en cada momento del tiempo.

El ideal de la continuidad servía al físico clásico para formular el principio de causalidad tal y como era aplicable a situaciones de hecho y a procesos de generalización en el ámbito de las ciencias naturales. La causalidad se entendía del siguiente modo: la situación física exacta en cualquier punto P en un momento dado t está determinada inequívocamente por la situación física exacta dentro de cierta zona alrededor de P en cualquier momento anterior, es decir, t-ô. Si ô es grande, o sea, si el tiempo anterior queda lejos, sería necesario conocer la situación previa en una zona amplia alrededor de P. Pero la "zona de influencia" se hace cada vez menor al disminuir ô, y se hace intinitesimal cuando ô tiende a cero. Dicho con menos precisión y mayor claridad: la física clásica suponía que lo que sucede en cualquier sitio en un momento dado depende solamente e inequívocamente de lo que ha sucedido en la vecindad inmediata "hace justamente un momento". Newton lo exponía así:

"Cuando experimentamos que algo ocurre, presuponemos en todo caso que algo ha precedido a aquella ocurrencia; algo de lo que ella se sigue según una regla" (cita de Heisenberg en La imagen de la naturaleza en la física actual, II, 1).

Esta concepción encontraba su imagen tradicional en el célebre demonio de Laplace, tal demonio, una ficción gnoseológica, conocía en cierto instante la posición y el movimiento de todos los átomos, por consiguiente estaba capacitado para calcular y prever de antemano todo el necesario porvenir del Universo.

La física clásica descansaba por completo en este principio, resultante a mi juicio de una injusta restricción de la causalidad a causalidad eficiente y de ésta a una causalidad por contacto. La causalidad formal (el contenido espiritual), la causalidad final e incluso la causalidad agente, habían caído por el camino como causas mitológicas o como fantasías metafísicas. La consagración y reflexión epistemológicas de dicho reduccionismo fenoménico y escéptico se la debemos al empirismo inglés de la ilustración. Hume eliminó, muy justificadamente, cualquier noción de necesidad lógica o de conexión necesaria, en relación a la causalidad de los fenómenos empíricos. La vinculación de un fenómeno con otro es siempre contingente, esto quiere decir que no es un absurdo pensar que las cosas sucedan de otro modo a como han venido sucediendo. La relación entre la causa y el efecto es de mera contigüidad espacio-temporal, una conjunción constante que supone la anterioridad de la causa sobre el efecto y una cierta conformación probabilística (hoy diríamos estadística) entre lo que sucedió, sucede y sucederá.

Por tanto, nuestras verdades de hecho, extraídas de inferencias causales o de generalizaciones inductivas, están basadas en un hábito mental, hijo de una experiencia limitada, y no en la necesidad lógica. Tendemos a CREER que las cosas se conformarán en el pasado con lo que ha venido sucediendo, sin embargo, que suceda lo contrario de lo que ha venido sucediendo, por ejemplo que el sol no salga mañana por el Este o que nazca un hombre con dos cabezas, puede ser increíble, pero no es ni inconcebible ni imposible.

La crítica hecha por Hume a la causalidad tradicional, tal y como se aplicaba en las ciencias naturales, resultaba tan ajustada que por fuerza debía volver mucho menos dogmáticos a estos saberes. Todos ellos, cuando se ocupan de hechos, sólo pueden asignar a sus enunciados y teorías una certidumbre relativa, contingente, probabilística.

A partir del desarrollo de la física cuántica y de la física ondulatoria, la causalidad relaja aún más su vocación determinista. Nos encontramos con que hay lagunas o grietas en la causalidad estricta (empírica). Albert Einstein no creyó jamás que la cuestión estuviese resuelta ("Dios no juega a los dados") y Heisenberg era consciente de que entender la causalidad como mera regularidad estadística significa que el correspondiente sistema físico sólo se conoce imperfectamente. Como ha sucedido desde Sócrates, la ciencia puede sacar partido del conocimiento de la propia insuficiencia del conocimiento. A partir de Gibbs y Boltzmann, la insuficiencia del conocimiento de un sistema ha quedado incluida en la formulación de sus leyes matemáticas.

La física, no obstante, permaneció fiel al determinismo por un tiempo: aunque nuestro conocimiento de los fenómenos fuera relativo, la relación causal objetiva seguía inconmovible. Todo sucedía por necesidad, aunque nuestro conocimiento de esa necesidad fuera relativo. Hasta que Max Planck inició la teoría de los cuantos. Max Planck demostró que un átomo radiante no despide su energía continua, sino discontinuamente, a golpes. La mismísima emisión de radiaciones –y no sólo nuestro conocimiento del hecho- es un fenómeno estadístico. La teoría de los cuantos obligaba a formular toda ley como una ley estadística, el determinismo no resultaba así más que una antigüalla supersticiosa.

Wittgestein ya había indicado algo parecido en el laconismo cristalino de su Tractatus:

«5.134 De una proposición elemental no se puede inferir ninguna otra. 5.135 De ningún modo es posible inferir de la existencia de un estado de cosas la existencia de otro estado de cosas enteramente diferente de aquél. 5.136 No existe nexo causal que justifique

...