El 14 de abril fue el Dia Mundial de la Cuántica, una fecha (4,14 en expresión inglesa) que evoca los primeros dígitos de la constante de Planck, pilar de la física cuántica. Una revolución inacabada que ha convertido lo que llamamos la realidad en un prejuicio diluido en un juego de espejos.
Hace un siglo, en 1925, lo que comenzó casi como una anécdota –un joven Werner Heisenberg buscando refugio de la fiebre del heno en la isla de Helgoland– desembocó en una serie de ecuaciones que desatarían una revolución intelectual.
El físico italiano Carlo Rovelli explica bien esta proeza científica en una obra emblemática que lleva el mismo nombre de esa isla alemana en el Mar del Norte (Anagrama 2022). Describe cómo Heisenberg llegó a explicar que el electrón, que aparece y desaparece en el interior de un átomo, sigue patrones predecibles, a pesar del caos cuántico en el que se desenvuelve su “experiencia”. Su trabajo fue el que permitió alumbrar la estructura formal de la mecánica cuántica, considerada por Albert Einstein una “cosa de brujería” y que la Universidad de Gotinga, donde finalmente nació esta teoría, la denominó Knabenphysik o “física de los chicos”, en referencia no solo a Heisenberg, sino también a Max Born, Pascual Jordan, Paul Dirac y Wolfgang Pauli, que también participaron en su alumbramiento, tal como cuenta Rovelli.
El año 1925 marca así el nacimiento formal de la mecánica cuántica, una teoría que no solo redefinió la física, sino que alteró fundamentalmente nuestra percepción de la realidad. Su impacto es tan profundo que 2025 ha sido designado por las Naciones Unidas como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, una celebración global de su poder y, también, de su persistente provocación, tal como explica Newscientist en un amplio dossier conmemorativo.
La física es cuántica
La mecánica cuántica es, en esencia, la matemática que explica la materia en su nivel más fundamental, un reino cuántico de posibilidades matemáticas que representa la naturaleza verdadera y fundamental de la realidad.
Sin ella, sería imposible entender desde la tabla periódica hasta el ciclo vital de las estrellas. Además, ha sido el motor de gran parte de la tecnología que define nuestra era, desde los láseres y los smartphones hasta la computación avanzada. Como la teoría de la evolución de Darwin para la biología, la cuántica representa un cambio de paradigma para las ciencias físicas: la física moderna es física cuántica.
Si bien la cuántica es famosa por su «rareza» –conceptos como partículas existiendo en múltiples estados a la vez (superposición) o conectadas instantáneamente a distancia (entrelazamiento)–, esta etiqueta a menudo simplifica en exceso su verdadero desafío. La dificultad no reside únicamente en aceptar que el mundo subatómico opera con reglas contraintuitivas, distintas a nuestra experiencia diaria.
El problema más profundo, y la razón por la que incluso los expertos siguen debatiendo su significado después de 100 años, es que la teoría cuántica no explica de forma concluyente cómo emerge nuestra realidad clásica y tangible desde ese extraño reino fundamental. Falta una descripción clara de la transición entre lo cuántico y lo clásico, dejándonos en una incómoda incertidumbre sobre lo que la teoría implica realmente para la naturaleza de la realidad. Esta brecha conceptual es lo que alimenta la continua fascinación y perplejidad que suscita.
¿Qué es «Real»?
La cuántica nos obliga a cuestionar la naturaleza misma de la realidad. El físico Sean Carroll, citado por NewScientist, sugiere que la naturaleza fundamental de la realidad podría ser radicalmente diferente de nuestro mundo familiar de objetos moviéndose en el espacio. Argumenta que el «reino cuántico» descrito por las ecuaciones matemáticas –un ámbito abstracto de posibilidades– podría ser la verdadera realidad fundamental, y que todo lo que percibimos físicamente sería simplemente una «descripción emergente de nivel superior».
Desde esta perspectiva, el espacio y los objetos tal como los experimentamos son reales a su manera, pero no fundamentales; creer que el «escenario espacial» es lo básico, en realidad es más una cuestión de «conveniencia y convención» que una evidencia, según Carroll.
Esta visión no es universalmente aceptada, y existen numerosas interpretaciones de la matemática cuántica, a menudo elegidas por preferencia personal o filosófica, ya que la mayoría carece de validación empírica directa. Como señala el físico N. David Mermin, «nuevas interpretaciones surgen cada año. Ninguna desaparece jamás».
Algunas interpretaciones, como la de los «muchos mundos», intentan reconciliar la multiplicidad cuántica con nuestra percepción de una única realidad a través de conceptos como la decoherencia cuántica, según la cual la interacción con el entorno «selecciona» una de las realidades posibles. Incluso hay interpretaciones que sugieren que la realidad objetiva, como la entendemos comúnmente, podría no existir en absoluto.
Una revolución inacabada pero exitosa
A pesar de estos profundos interrogantes filosóficos, la teoría cuántica es extraordinariamente exitosa y robusta. Pocos principios científicos han sido sometidos a tantas validaciones experimentales, enfatiza la revista. Las ecuaciones formuladas en 1925 y 1926 por “la física de los chicos” siguen siendo la base de innumerables resultados teóricos y experimentales. Su legado no es solo conceptual, sino tangible en las tecnologías que han transformado el comercio, la comunicación y el entretenimiento.
La revolución cuántica, sin embargo, sigue «inacabada». La investigación continúa extendiendo sus principios a nuevas áreas, buscando integrar la cuántica con la relatividad y refinar el modelo estándar de partículas y campos. Historiadores también trabajan para reconocer las contribuciones de figuras previamente «ocultas», muchas de ellas mujeres como Lucy Mensing (la primera persona en aplicar la mecánica cuántica a las moléculas diatómicas) que participaron en los desarrollos iniciales.
Segunda revolución cuántica
Lo emocionante es que el campo no está estancado. Están surgiendo interpretaciones innovadoras que, por primera vez, hacen predicciones observables claras, abriendo la puerta a pruebas empíricas. Los físicos están diseñando experimentos para transformar experimentos mentales desconcertantes en pruebas de laboratorio tangibles.
Paralelamente, una segunda revolución cuántica está en marcha con el desarrollo de tecnologías como la computación cuántica, que promete transformar aún más la ciencia y la sociedad, abordando problemas desde el desarrollo de fármacos hasta la lucha contra el cambio climático, sin perder de vista el impacto que tendrá en el desarrollo de la Inteligencia Artificial.
El centenario de la mecánica cuántica es, por tanto, una oportunidad para celebrar su inmenso poder explicativo y tecnológico, pero también para reconocerla como una fuente persistente de provocación intelectual. Nos recuerda que, incluso después de un siglo, seguimos lidiando con las profundas preguntas que plantea sobre la naturaleza fundamental de nuestra existencia y el universo que habitamos. Quizás estemos más cerca que nunca de comprender su verdadero significado. Como dice Rovelli, tenemos que dejar de pensar que el mundo está hecho de cosas. Es un viejo prejuicio que se ha deshilachado en un juego de espejos.
