La mecánica cuántica, el asombroso y a menudo desconcertante estudio del mundo subatómico, nos ha brindado miradas intrigantes a la naturaleza fundamental de la realidad. Entre los muchos enigmas que plantea este campo de la física, uno de los más importantes es el llamado “efecto observador”, que desafía nuestra comprensión convencional de la relación entre quien observa y lo observado.
En este artículo, explicaré qué es el efecto observador en la mecánica cuántica, sus implicaciones y la pregunta crucial que plantea: la percepción, ¿afecta la realidad? Pero, no lo haré de la manera convencional, sino con ayuda del personaje más famoso del mundo de los videojuegos, Mario Bros, quien brindará analogías útiles para abordar esta cuestión tan compleja.
Mundo 1.1 ¿Qué es el efecto observador?
En la mecánica cuántica, el efecto observador se refiere al fenómeno por el cual la observación de un sistema cuántico afecta el resultado del mismo. Imagina que Mario busca rescatar a la princesa Peach de Bowser y, en su aventura, recorre el primer nivel con normalidad hasta que necesita pasar a través de una tubería para pasar al siguiente nivel. Sin embargo, cuando lo hace algo extraño sucede: en lugar de aparecer en el segundo nivel, Mario se divide y aparece en todos los niveles al mismo tiempo. Ahora sabremos por qué.
Lakitu, quien suele grabar las aventuras de Mario, enfoca su cámara a la tubería para ver a qué se debió tal fenómeno, pero cuando la enciende se da cuenta de que Mario ya no está dividido, simplemente pasa por la tubería y aparece en el siguiente nivel, como de costumbre. Según el efecto observador, Mario, al igual que las partículas subatómicas, sólo toma un camino definido cuando lo observamos; si no lo hacemos, está en todas partes al mismo tiempo.
Esto puede parecer extraño, pero es similar a cómo las partículas subatómicas se comportan en el mundo real, dependiendo de si las observas o no; esto se demostró en el Experimento de la doble rendija, realizado por primera vez por el físico inglés Thomas Young en 1801. Aunque después de dos siglos esta paradoja continúa sin solución, tenemos posibles soluciones que en física conocemos como interpretaciones. Más adelante hablaremos de una de las más importantes: la interpretación de Copenhague.
Mundo 1.2 Porque pienso, soy —o soy porque pienso—
El efecto observador plantea una pregunta profunda sobre la realidad: ¿es posible que la percepción influya en la realidad o este efecto es sólo una manifestación de las peculiaridades del mundo subatómico, sin implicaciones más amplias? Algunos científicos aducen que la realidad, tal y como la percibimos, no es más que una construcción de nuestra mente. Entonces, es posible que el mundo que experimentamos esté siendo generado por nuestra propia percepción, una hipótesis tan probable como improbable dependiendo de a quién le preguntes.
Descubramos más acerca de esta interesante hipótesis con la ayuda de Mario Bros. En la versión de Super Mario 64, se utilizó una técnica llamada culling que consiste en ocultar objetos que no están dentro del campo de del jugador para reducir el uso de la memoria, optimizar el desempeño del juego y que éste se ejecute de forma más fluida. En otras palabras, el Reino Champiñón sólo existe cuando Mario lo está mirando y deja de existir cuando no lo hace.
Aunque esto puede parecer una locura, según la interpretación de Copenhague —propuesta por Niels Bohr, con ayuda de Max Born y Werner Heisenberg en la década de 1920— el acto de observar un sistema cuántico afecta su estado cuántico, que no se determina realmente hasta que se observa; en otras palabras, es posible que el mundo deje de existir cuando no lo vemos, al igual que en Super Mario 64. A esta concesión del mundo se le conoce como irrealismo.
Es importante mencionar que la interpretación de Copenhague está lejos de ser consensuada entre todos los físicos. De hecho, Albert Einstein era un detractor de la misma y dijo: “Me niego a pensar que la Luna no está ahí cuando no la estoy mirando”. Para refutarla, en 1935, junto con Erwin Schrödinger ideó un célebre experimento teórico —¡gracias a Dios!— llamado El gato de Schrödinger: un gato está encerrado en una caja junto a un frasco de veneno y un dispositivo con una partícula radiactiva, el cual, si detecta radiación, romperá el frasco y liberará el veneno que matará al gato. Según la interpretación de Copenhague, después de un tiempo el gato está, al mismo tiempo, vivo y muerto.
Volvamos al Reino Champiñón e imaginemos que Mario sigue avanzando y se topa con un bloque “?”, un objeto de color amarillo con un signo de interrogación que aparece en casi todos sus juegos y que, al ser golpeado, libera un objeto que puede ser un champiñón, una flor de fuego, una estrella o monedas. Al igual que con el Gato de Schrödinger, podríamos decir que mientras no golpeemos el bloque todos estos objetos existen dentro de él simultáneamente; a esto se le llama superposición cuántica. Pero cuando Mario golpea el bloque, causa el colapso de uno de éstos y determina el objeto que brotará de él.
Para Einstein y Schrödinger esto no tenía sentido y abrazaron otra línea de pensamiento llamado realismo, que en pocas palabras sostiene que el mundo existe con independencia de la observación humana. ¿Quiénes tenían razón? Pues, en 2022, los ganadores del Premio Nobel de Física —el francés Alain Aspect, el estadounidense John Clauser y el austriaco Anton Zeilinger— realizaron un complejo experimento que no explicaremos aquí, pero que determinó un claro ganador: la visión irrealista del mundo y la interpretación de Copenhague.
Eso sí: la pregunta de si el mundo existe cuando no lo vemos está lejos de ser resuelta, pues si bien la física cuántica ha desafiado nuestras concepciones tradicionales de la realidad, aún no hay pruebas definitivas que respalden la idea de que la observación consciente es el factor determinante en la existencia del mundo.
Mundo 1.3 Más allá de los bits
Por último, hay que decir que el efecto observador en la mecánica cuántica es un fenómeno notable que desafía nuestra comprensión convencional de lo real y plantea cuestionamientos trascendentes sobre la relación entre percepción y realidad. Estos conceptos son complejos, pero al usar analogías se vuelven más sencillos de entender: en un videojuego, nuestras elecciones y acciones influyen en el mundo donde se desarrolla el juego; en el mundo cuántico, nuestra observación y medición influyen en el comportamiento de las partículas.
Al unir estos conceptos aparentemente dispares, podemos ampliar nuestra comprensión de la física y de los mundos virtuales, con lo cual se demuestra que, en última instancia, la observación y la interacción son los pilares fundamentales de la realidad, ya sea en el mundo cuántico o en el digital.
