Einstein y la búsqueda de las variables ocultas

En esta entrada corta de la semana quiero presentarles un vídeo del IFT muy interesante, y una reflexión sobre el mismo.

Estaba el otro día viendo otro interesantísimo vídeo del IFT (Instituto de Física Teórica), donde a uno de sus miembros lo acusaron más o menos de «hereje» por decir que, en esencia, la famosa fórmula de Einstein E=mc2 es errónea. ¿Cómo se atreve semejante mortal a contradecir a nuestro venerado e inmortal Einstein?

El mortal, un miembro de IFT, que es además físico del CERN de Ginebra, tomó buena nota de la acusación, y grabó un magnífico vídeo con no uno, sino seis errores de Albert Einstein. Y obtiene una conclusión: Einstein era un ser humano. Y se equivocó en algunas ocasiones. Eso no quita todo el gigantesco mérito de sus descubrimientos. Pero no era infalible. Como no lo es nadie.

El vídeo pueden verlo ustedes al final de esta entrada, y es totalmente recomendable para cualquier aficionado a la ciencia, además de muy fácil de seguir, por cuanto las explicaciones se dan de un modo sencillo y con ejemplos perfectamente comprensibles sobre los aspectos tratados.

Las variables ocultas.

De todos los temas que toca en el vídeo, me gustaría destacar uno que me parece especialmente interesante: el de las «variables ocultas«. ¿Qué son las variables ocultas? ¿Qué las hace tan interesantes?

En el minuto 13:15 del vídeo se inicia la explicación. Aquí podemos decir que, básicamente, lo que Einstein nunca pudo soportar de la mecánica cuántica era la aleatoriedad de sus postulados, y especialmente aspectos como el principio de incertidumbre de Heisenberg, o el colapso de la función de onda probabilística, donde se puede conocer la vida media de un conjunto de partículas inestables, pero no el momento de desintegración de cada una de ellas por separado.

Einstein imaginó que, dentro de cada partícula, para su desintegración, existía un mecanismo oculto, una especie de resorte cuántico, programado desde el inicio de la partícula para que, al actuar, la partícula se desintegrara. Por ejemplo, la vida media de un neutrón en estado libre es de 14,7 minutos. Podemos esperar que, dado un conjunto de 100 neutrones en estado libre, a los 14,7 minutos aproximadamente 50 de esos neutrones se habrán desintegrado.

¿Pero cuáles? ¿Y en qué momento? La mecánica cuántica nos dice que no podemos saberlo. Einstein postuló la idea de las «variables ocultas» como un mecanismo interno que explicaba, de forma determinista, el momento en el que cada partícula se desintegraría.

¿El problema de esta explicación? Es doble: por un lado, no se ha descubierto ningún mecanismo oculto en las partículas que permita imaginar ese especie de reloj destructor de la partícula.

Por otro lado, este mecanismo de variables ocultas quedó refutado por el teorema de Bell, que explicaba convenientemente que el esfuerzo de Einstein, Podolsky y Rosen, en su paradoja EPR para explicar el concepto de variables ocultas, quedaba completamente descartado, y debía ser eliminado como principio básico de la ciencia, dejando claro que el indeterminismo cuántico es una cualidad esencial de la naturaleza, que no se basa en mediciones ni ajustes, sino que nace de la propia estructura del universo.

El problema continúa hoy en día. Pero no podemos buscar soluciones que se acomoden a nuestros prejuicios, sino que debemos acomodar nuestros prejuicios a las soluciones que nos da la naturaleza. Solo así podremos entenderla y conocerla.

Einstein fue un gran científico. Pero era humano. Y eso es, probablemente, lo más importante que enseña este vídeo. Que lo disfruten.