INVESTIGADORES
LÓPEZ Cristian Ariel
congresos y reuniones científicas
Título:
Qué significa ser local
Autor/es:
MARCELO LOSADA; CRISTIAN LÓPEZ; SEBASTIAN FORTÍN
Lugar:
La Falda, Córdoba
Reunión:
Jornada; XXVIII Jornadas de Epistemologia e Historia de las Ciencias; 2016
Institución organizadora:
Facultad de Humanidades de la Universidad de Córdoba
Resumen:
Intuitivamente, creemos que las acciones que ejercemos sobre los objetos físicos o las acciones que los objetos ejercen entre sí conservan algún grado de contigüidad espacio-temporal: cuando una bola de billar golpea a otra, el movimiento de la segunda bola al ser golpeada por la primera se explica en términos de una cadena causal cuyos elementos están en una estricta relación de contigüidad espacio-temporal: es el ?entorno inmediato? (la primera bola) el que ejerció una influencia sobre la segunda bola y es la causa de su puesta en movimiento, descartando inmediatamente cualquier tipo de influencia causal fuera de ese entorno inmediato. Este principio es usualmente denominado Principio de Localidad y resulta sumamente razonable suponer que constituye un principio metafísico básico de nuestra realidad física.Sin embargo, de acuerdo a nuestras teorías científicas vigentes, ¿nuestra realidad respeta el Principio de Localidad? La emergencia de la mecánica cuántica a principio del siglo XX, y su posterior desarrollo teórico y experimental, obligó a responder esta pregunta con suma cautela. Una de las piezas centrales en las discusiones filosóficas acerca del Principio de Localidad en mecánica cuántica es el artículo publicado por Albert Einstein, Boris Podosly y Nathan Rosen en 1935. El experimento mental allí propuesto, conocido como ?experimento EPR?, pretende demostrar el carácter incompleto del formalismo de la mecánica cuántica a la hora de dar cuenta de la realidad física. Sin embargo, el artículo dio lugar a muchos interrogantes físicos y filosóficos acerca de la naturaleza de los sistemas cuánticos y el tipo de correlaciones que existen entre ellos. En particular, el artículo presenta una desafiante situación donde dos sistemas cuánticos interactúan de tal manera que sus coordenadas espaciales y sus momentos lineales (en la misma dirección) quedan estrechamente vinculados; como resultado de este ?entrelazamiento?, la determinación de la posición o el momento lineal de un sistema establecería la posición o el momento lineal del otro sistema. En pocas palabras, el punto neurálgico del argumento es que nuestras intuiciones acerca del Principio de Localidad entran en directo conflicto con el pretendido carácter completo de la mecánica cuántica: si la mecánica cuántica es una teoría completa, entonces la realidad no sigue el Principio de Localidad; o, según la contra recíproca del condicional, si la realidad sigue el Principio de Localidad, la mecánica cuántica es una teoría incompleta.Veintinueve años más tarde, en un famoso teorema de 1964, John Bell demostró que, dados algunos supuestos muy plausibles, cualquier modelo local de un experimento tipo EPR/EPB se compromete con ciertas desigualdades (?las desigualdades de Bell?) incompatibles con las predicciones del formalismo de la mecánica cuántica ortodoxa. Sin embargo, la enorme adecuación empírica de la mecánica cuántica insinúa que, frente a los teoremas de Bell, no es la teoría cuántica la que debe ser revisada sino algunos de los supuestos asumidos por Bell, entre ellos el Principio de Localidad. Actualmente, en la comunidad filosófica y científica, existe un generalizado consenso de acuerdo al cual el reino de la mecánica cuántica involucraría algún tipo de no-localidad, es decir, la posibilidad de influencia mutua entre sistemas cuánticos sin la necesidad de una acción que se propague continuamente en el espacio y en el tiempo (Berkovitz 2016)Si bien la mecánica cuántica es el ámbito natural de discusión acerca de si vivimos en una realidad que sigue el Principio de Localidad o no, un caso paradigmático de no-localidad o acción a distancia se encuentra en el corazón mismo del reino clásico: la mecánica newtoniana. De acuerdo a la ley de gravedad formulada por Newton en el siglo XVII, la gravedad es una fuerza que actúa entre distintos objetos que se encuentran separados por una determinada distancia temporal, cuya influencia es simétrica, instantánea y no se propaga continuamente. Aunque el misterio de cuál es la física subyacente a esta fuerza que permitía la influencia instantánea mutua entre cuerpos físicos subsistió por un largo tiempo, el concepto de ?campo? que emergió con el desarrollo de la física del siglo XIX permitió disolver, aparentemente, los problemas de no-localidad o acción a distancia en el mundo clásico. El Principio de Localidad parece estar resguardado cuando consideramos el mundo en el nivel descripto por teorías clásicas, como la mecánica newtoniana, la mecánica estadística clásica, el electromagnetismo y la relatividad especial y general. El problema filosófico y científico surge cuando queremos reconciliar este mundo con el mundo aparentemente no-local de la mecánica cuántica.Más allá de los evidentes problemas filosóficos y científicos derivados de las desigualdades de Bell, experimentos tipo EPR y otros resultados de la mecánica cuántica, el concepto de ?localidad? o qué significa ?ser local? es tan oscuro en el reino cuántico como en el reino clásico. No sólo conviven diferentes definiciones de qué significa que una acción o influencia sea local, sino que el concepto mismo de localidad parece estar fuertemente vinculado a otros conceptos y aspectos del mundo físico, como el tipo de propiedades que suponemos que intervienen en las correlaciones e influencias mutuas entre sistemas, la naturaleza de los sistemas involucrados, el concepto de holismo, el concepto de no-separabilidad entre otros (Teller 1986, Maudlin 1994). En el presente trabajo mostraremos las diferentes aristas y zonas grises que existen entorno al Principio de Localidad, tanto en el mundo clásico como en el mundo cuántico. En particular, señalaremos que depende de qué definición de localidad se utilice y qué tipo de compromisos se asuman respecto de algunos conceptos relacionados, una realidad no-local puede emerger o desaparecer tanto en el mundo cuántico como en el mundo clásico.