El Universo hubiera podido ser un desierto de partículas baldías, pero no lo ha sido. La materia es la fuente de la luz, del calor y la energía, es lo que da forma y propiedades a las cosas, ya estaba cuando la vida no existía y es la causa más primitiva de su evolución, está en el tejido neuronal que nos da la razón y nos hace conscientes de la realidad… ¡La materia lo es todo!

martes, 29 de octubre de 2013

5.- ¿Qué es la realidad?

Se advierte que los contenidos de este apartado son deducciones de un modelo de campos estacionarios. No es información de propósito general como la que solemos buscar en una enciclopedia, y probablemente no se entenderá nada sin haber comenzado por la INTRODUCCIÓN.

Einstein seguía defendiendo sus causas ocultas poco antes de morir, al afirmar que se estaban equivocando quienes creían saber lo que es un fotón. Tal como se piensa actualmente, el teorema de Bell parece ser incuestionable, pero su “profundidad” está limitada por su propia conclusión, según la cuál ninguna “teoría local de variables ocultas” puede reproducir todas las predicciones de la mecánica cuántica. Eso no significa, necesariamente, que otras “teorías no locales” (con o sin variables ocultas) tampoco puedan reproducir las mismas predicciones.
No hay teoría más “local” que la relatividad porque establece como principio que nada puede viajar más rápido que la luz, de modo que Einstein tenía las manos atadas a menos que renunciara a su principio más fundamental. El problema es que, según la relatividad, todo lo que supere la velocidad de la luz debería ser transportado hacia el pasado, inaceptable para la mayoría de los físicos, aunque algunos lo defiendan imaginando atajos y teorías que parecen ser imposibles de probar. Como teoría local, parece evidente que la relatividad perdió la batalla frente a la mecánica cuántica, y sin embargo la relatividad general sigue siendo la única que describe correctamente a la gravedad.
La guerra prosigue con las teorías realistas aunque ya se hayan descartado un cierto número de todas las posibles. El problema es que la definición de realidad no es tan simple como definir lo que es local y lo que no lo es, nótese que en el apartado sobre el problema de la realidad se definía en relación a los estados de las partículas. Si tales estados no existen antes de la observación, la realidad tampoco existe hasta que se observa, pero inmediatamente surge otro problema para definir lo que es y lo que no es un observador. Por otra parte, habrá que reconocer que los estados observables no son más que características que diferencian a unas partículas de otras, siendo dudoso que sirvan para explicar su realidad.
Adicionalmente, observar una partícula equivale a colapsar su función de onda, por lo que también debemos afrontar el problema de qué es exactamente un colapso y en qué condiciones ocurre, es decir, en qué condiciones una función de probabilidad se convierte en algo tan real como un estado observable de una partícula. Y se puede seguir añadiendo que la partícula debe distinguir de alguna forma si está siendo observada, porque de ello dependería su colapso. ¿Puede ser tan lista una partícula siendo a la vez lo más elemental de la materia?, ¿cómo distinguiría cualquier perturbación de otra perturbación provocada por un dispositivo de medida?
Recordemos que para dejar claro lo que es la realidad, también hay que definir qué es un observador, el colapso de una función de probabilidad, y cómo es posible que una partícula distinga entre una observación y una perturbación cualquiera. Recordemos también que de ello depende que la mecánica cuántica sea una teoría completa, ya que si no puede demostrar que la realidad de los estados físicos nace de una función de onda (de probabilidad), entonces existe una realidad más profunda que debería explicar la causa de las funciones de onda.
No faltan motivos para defender a la mecánica cuántica, sobre todo por la exactitud en sus predicciones. Tiene que haber alguna razón para ello, pero es demasiado evidente que su interpretación no realista necesita ser parcheada desde un punto de vista metafísico. Con esto podría estar diciendo una tontería si existiera una razón clara para explicar el significado de la función de onda, pero no, resulta que lo único claro es que tal función se postula sin demostración, y que la mejor justificación se basa en que una partícula es una onda que cumple a la vez los principios de la mecánica clásica, como las bolas de billar. El nacimiento de la mecánica cuántica ha sido una carambola muy afortunada, pero se ha desarrollado su aparato matemático dejando al margen a la realidad que representa.
¿Cómo se explica la falta de localidad según el modelo?
Esto ya se explicó con suficiente detalle en los apartados anteriores, entendiendo que las interacciones reales ocurren en estado ondulatorio y en la superposición de campos. Lo que parece corpuscular no es más que una reconstrucción por debajo de un radio de enlace, como una copia muy densa del patrón de oscilación de un campo, pero irrelevante por estar expuesto solamente a interferencias y no reacciones entre ondas completas.
Según el modelo, ¿existe la realidad antes de ser observada?
Todo campo se proyecta localmente mientras no haya nada que lo perturbe, de forma que algo denso y casi puntual ocupará una posición y tendrá todas las propiedades que lo identifican como una partícula concreta, aunque no sea observado. La realidad existe con independencia del observador.
¿Qué es un colapso según el modelo?
No es más que la reconstrucción de un campo en una nueva posición localizada, una proyección tan rápida como las ondas generadoras del campo, puesto que no existen ondas generadoras en expansión por debajo de su radio mínimo. Para que haya un colapso antes debe existir una inestabilidad suficiente para romper la corriente de ondas del campo, obligándolo a proyectarse en otra dirección. Por debajo del radio de rotura solo quedarán interferencias con la proyección local anterior, de forma que dicha proyección desaparece como una corriente de ondas que se dispersa.

El movimiento inercial de una partícula podría explicarse como fluctuaciones radiales de su campo, expandiéndose y proyectándose repetidamente sobre posiciones localizadas que parecen dibujar una trayectoria. Podría tratarse de colapsos periódicos a nivel de una sola partícula, pero a mayor escala sería más difícil de justificar. Igualmente, la propagación de la luz sería una expansión y tal vez un colapso posterior sobre un campo receptor, pero tal colapso no sería fácil de explicar si hay campo receptor por debajo del radio de expansión de la luz, y además tiene que ser obligado a oscilar transversalmente.
Una partícula en reposo relativo es un campo colapsado, y solo una reacción con su entorno puede hacer que su campo se expanda, iniciando así las fluctuaciones radiales que corresponden a un movimiento. A nivel de moléculas, átomos y partículas más elementales, los radios de enlace deben ser muy pequeños y las interacciones muy fuertes, lo que explica que haya un alto grado de perturbaciones y proyecciones locales muy inestables. A ese nivel solo veríamos puntos apareciendo y desapareciendo como si se tratara de corpúsculos que intentan ocupar todas las posiciones a la vez. La realidad corpuscular no está bien definida y tiene sentido que sea tan indeterminada como el principio de indeterminación de Heisenberg.
¿Cuál es la función de un observador según el modelo?
Un observador o un dispositivo de observación, también es un campo en superposición que puede alterar determinadas propiedades de una partícula por el simple hecho de estar presente. Está bien demostrado que muchos experimentos con partículas no se pueden comprender a menos que se reconozcan vínculos no locales con el observador. Se puede decir que una partícula tiene asociado un mapa de probabilidades que depende de todos los demás campos en superposición. El observador es uno de esos campos, y si ocupa una posición privilegiada puede alterar por completo el mapa de probabilidades. Un observador puede ser la razón por la que a veces una partícula parece una onda y otras veces parece un corpúsculo.
¿Cómo se explica el entrelazamiento cuántico según el modelo?
Cuando decimos que dos fotones viajan en sentidos opuestos nos equivocamos, ya que son campos que solo se expanden hasta su colapso final sobre otros campos receptores. Por otra parte las interacciones ocurren precisamente en la superposición de los campos y no en posiciones locales. En consecuencia, cuando se cambia la dirección de medida en uno de los receptores, el cambio sucede realmente en la superposición entre dos campos, uno el correspondiente al dispositivo de medida y otro el campo de los dos fotones en expansión. De ese modo es posible que los dos fotones cambien a la vez, y que presenten estados opuestos en el momento que colapsan sobre posiciones locales muy alejadas.
¿Cómo se entiende la cuantización de un campo según el modelo?
Según la mecánica cuántica, una partícula no es algo concreto, más bien es un modo de vibración extendido por el espacio que responde a una función de onda. Puesto que normalmente se encuentra confinada en un átomo, se puede imaginar como una onda que rebota contra los límites de su confinamiento, se superpone sobre sí misma y forma una onda estacionaria en estado de resonancia, es decir, de forma que la medida de su confinamiento es un número entero de longitudes de onda. Cuanto mayor sea el número de longitudes de onda también es mayor su energía y, como ese número debe ser entero, la energía de la onda solo puede tomar valores concretos, lo mismo que un electrón confinado en un átomo.
           Según el modelo, una partícula también es un campo en estado de resonancia, de hecho la idea de que las ondas tenían que ser estacionarias fue tomada prestada de la mecánica cuántica. Es verdad que la energía de una onda depende de su frecuencia, y si debe ser estacionaria solo puede tener frecuencias bien definidas, lo mismo que sus niveles de energía. Sin embargo la razón por la que una energía bien definida siempre llega completa cuando una partícula impacta sobre otra, es algo bastante difuso en mecánica cuántica, pero muy claro en el modelo propuesto, ya que un impacto solo puede ser un colapso real, es decir, una proyección de ondas que convergen hacia una posición localizada.



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