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Aumentar tamaño del texto Disminuir tamaño del texto Partir el texto en columnas Ver como pdf 07-05-2019

Entrevista a Daniel Faras y Juan Carlos Cuevas sobre Las ideas que cambiaron el mundo (y II)
La ciencia nos hace seres ms crticos y mejor informados y, por tanto, ms libres

Salvador Lpez Arnal
El Viejo Topo


DANIEL FARAS (Buenos Aires, 1965) es fsico experimental, formado en la Universidad de Buenos Aires y en la Universidad Libre de Berln, donde se doctor en 1996. Desde 2007 es profesor titular en la Universidad Autnoma de Madrid, donde investiga en diversos temas de Fsica de la Materia Condensada. Ha publicado ms de 100 artculos en las revistas cientficas ms prestigiosas, incluidas Science y Nature.

JUAN CARLOS CUEVAS (Medina del Campo, 1970), curs sus estudios en Ciencias Fsicas en la Universidad Autnoma de Madrid (UAM) donde se gradu en 1993 y se doctor en 1999. Posteriormente, trabaj en el prestigioso Karlsruhe Institute of Technology (Alemania) durante siete aos, donde dirigi su propio grupo de investigacin. Desde 2007 es profesor titular en la UAM donde contina su labor investigadora en diversos temas de Fsica de la Materia Condensada y Nanotecnologa, en los que es un referente a nivel mundial. Ha publicado ms de 120 artculos en las revistas cientficas ms prestigiosas, incluidas Science y Nature. 

Nos habamos quedado aqu. Les pido un comentario de texto sobre una frase a veces usada en la cultura popular o en los mbitos de la filosofa y las ciencias sociales: Como demostr Einstein, todo es relativo. Por lo tanto, el conocimiento es relativo, la verdad es relativa, la moral tambin, etc.

Es cierto que relatividad a veces se malinterpreta como sinnimo de relativismo y se cita a Einstein para negar la existencia de una verdad objetiva o de valores morales. Esto ya ocurra en los tiempos de Einstein, y lleg a molestarle tanto que sugiri el cambio de nombre de su teora por el de teora de los invariantes, un nombre poco atractivo que nunca cuaj.

Es completamente falso que la relatividad nos diga que todo es relativo. De hecho, hay muchas cosas absolutas en la teora de la relatividad. La relatividad nos dice que las leyes de la fsica son las mismas para todos los observadores, que la velocidad de la luz es la misma para todos o que el concepto de espacio-tiempo tambin lo es. La relatividad tambin unific conceptos como los de masa y energa o como el campo elctrico y magntico. En definitiva, la relatividad nos habla de un montn de cuestiones absolutas y su verdadero poder reside en la capacidad de unificar conceptos que se crean independientes.

Se puede afirmar a da de hoy que la teora de Einstein ha sido corroborada? Cules seran los experimentos ms decisivos que han jugado ese papel?

La teora de la relatividad es muy amplia y tiene muchas implicaciones, pero podemos afirmar que la mayor parte de sus predicciones han sido comprobadas experimentalmente. Por ejemplo, en el caso de la relatividad especial, esas predicciones son corroboradas a diario en millones de reacciones nucleares y de partculas que tienen lugar en reactores nucleares y aceleradores de partculas de todo el mundo. Con respecto a la relatividad general, la confirmacin de las diversas predicciones ha ido llegando con cuenta gotas a lo largo de los ltimos 100 aos. Entre los experimentos ms emblemticos destacan: la medicin de la desviacin de la luz por accin de la gravedad (1919), la observacin de la expansin del universo por Edwin Hubble (1929), la deteccin del corrimiento al rojo gravitacional (1960), la confirmacin de la accin de la gravedad en la medicin del tiempo (1971) o la existencia de ondas gravitacionales (2015).

Les pido casi un imposible: pueden resumir en diez lneas, no ms, lo esencial de la mecnica cuntica?

La principal caracterstica del mundo cuntico es la existencia de valores discretos para las propiedades fsicas. Por ejemplo, si pensamos en el modelo planetario del tomo, los niveles de energa para un electrn son discretos, no continuos. Adems, la cuntica es una teora no-determinista, es decir, afirma que el estado actual de un sistema ya no determina el resultado de un evento; solo la probabilidad de que ocurra. Respecto a la nueva visin que nos da de la realidad externa, se puede resumir en estos dos puntos: 1. Las partculas cunticas poseen propiedades indefinidas o borrosas mientras no se realiza una medicin, es decir, adoptan propiedades bien definidas solo cuando son medidas. 2. En el mundo cuntico existe la accin a distancia instantnea, lo que se conoce como no-localidad. Esto es consecuencia del entrelazamiento, una propiedad cuntica que no tiene analoga en fsica clsica. 

Que no sea determinista, implica que debemos abandonar el concepto de causalidad en este mbito terico? 

No, no realmente. Causalidad en el contexto de la fsica significa que los efectos no pueden preceder a las causas. Esto quiere decir, por ejemplo, que una madre no puede nacer antes que su hijo o un lector no puede leer esta entrevista antes de que usted la escriba. La mecnica cuntica sigue respetando la causalidad y, de hecho, toda teora fsica seria ha de respetarla. 

Por qu es tan difcil comprender la mecnica cuntica? Por qu son tantas sus interpretaciones?

La principal dificultad se debe a que la cuntica describe el estado de un sistema mediante un objeto matemtico conocido como funcin de onda, que contiene toda la informacin acerca de dicho sistema. Esto representa un cambio conceptual enorme: mientras que la fsica clsica describe un sistema especificando directamente las posiciones y velocidades de sus componentes, la cuntica los reemplaza por un objeto matemtico complejo, proporcionando una descripcin indirecta del sistema. Ahora bien, la funcin de onda no se puede medir en un experimento. Desde un punto de vista formal, esto supone una gran diferencia entre la fsica clsica y la mecnica cuntica, y es en gran medida una de las principales causas del carcter no intuitivo de esta ltima.

En cuanto a las interpretaciones, su origen est en el llamado problema de la medicin. El formalismo cuntico nos dice que un sistema se encuentra en una superposicin de estados (los resultados posibles de un experimento) hasta que se realiza el proceso de medicin, mediante el cual el sistema adoptar uno de los estados posibles. Al medir, en cierta forma se obliga al sistema a definir instantneamente su estado. Cmo ocurre esto es el principal problema conceptual de la mecnica cuntica. Este problema se ve claramente en la paradoja del gato de Schrdinger. La cuntica divide al mundo entre objetos microscpicos (con propiedades indefinidas) y macroscpicos (con propiedades bien definidas), aunque no aclara en qu punto se encuentra la divisin.

En un determinado momento citan ustedes a Borges, qu tiene que ver el poeta argentino con la teora de Heisenberg y Schrdinger?

En la llamada interpretacin de los muchos mundos de la cuntica, propuesta por Everett en 1957, se postula la existencia de varios mundos paralelos para librarse del problema de la medicin. En cada uno de estos universos paralelos, habra diferentes yo, cada uno de los cuales ser consciente de un solo resultado. Avisamos de paso que la mayora de fsicos no se toma en serio esta interpretacin, que entre otras cosas no es falsable (en el sentido de Popper), o sea, no es cientfica. La idea de una continua bifurcacin en el tiempo de la realidad es el tema central de un clebre cuento de Borges, El jardn de senderos que se bifurcan, publicado muchos aos antes de que Everett formulara su interpretacin. Parece que algunos fsicos no leen a Borges!

Niels Bohr

Me voy un poco de tema. Colabor Heisenberg con los nazis en su opinin? Por convencimiento? No le qued otra?

El papel de Heisenberg en el proyecto nuclear alemn sigue siendo tema de debate entre los especialistas. Lo cierto es que permaneci durante la segunda guerra mundial en Alemania, donde estuvo a cargo de dicho proyecto, algo que es muy poco conocido incluso entre los fsicos profesionales. Es difcil entender los motivos que pudieron llevar a Heisenberg a trabajar en este proyecto. Si bien nunca fue miembro del partido nazi, Heisenberg trabaj durante aos a las rdenes del Tercer Reich sin oponerse nunca a nada. Creemos que Heisenberg representa un muy buen ejemplo de cmo no hay que comportarse en circunstancias similares. En este sentido, quizs su caso pueda servir para replantear la manera en que formamos a nuestros estudiantes de fsica.

Se les forma mal? Cmo debera formrseles en ese caso? 

Los estudiantes de ciencias no reciben ningn tipo de formacin tica en la universidad y cada vez menos en la educacin secundaria. Esto es un grave error ya que, como hemos dicho antes, la ciencia encierra un gran poder, tambin para hacer el mal. El caso Heisenberg, por ejemplo, no se menciona en ningn libro de texto de mecnica cuntica; aunque sus motivos pueden ser tema de debate, hay hechos concretos que estn fuera de toda duda. Ya hemos mencionado alguno de los retos futuros a los que se van a tener que enfrentar las nuevas generaciones de cientficos. Por esta razn, debemos anticiparnos y asegurarnos de que tienen la formacin necesaria para abordar esos retos y tomar las decisiones correctas ante tales desafos. En definitiva, la tica debe ser una parte integral de la formacin de cualquier ciudadano, y los cientficos no pueden ni deben ser una excepcin.