Pensándolo bien...
Algunos misterios de la mecánica cuántica podrían empezar a aclararse gracias al trabajo de Wojciech Zurek sobre decoherencia y darwinismo cuántico. Philip Ball parte de una dificultad histórica, como que la teoría cuántica predice los resultados experimentales, pero sigue sin ofrecer una imagen clara de la realidad. Esa carencia ha favorecido interpretaciones distintas, como la separación entre mundo cuántico y clásico, el colapso de la función de onda, la onda piloto de Bohm o los universos paralelos de muchos mundos.
Para Ball, lo extraño de la mecánica cuántica no es la granularidad ni el principio de incertidumbre, sino que la teoría solo proporcione probabilidades de resultados de medición. La función de onda, formulada por Schrödinger, permite calcular qué podría observarse, pero no describe cómo es un sistema antes de ser medido. Un electrón puede aparecer en superposición de varias posiciones posibles, aunque toda medición concreta solo arroje una. Así, la teoría parece decirnos qué veremos, no qué existe independientemente de la observación.
Ese problema dio lugar al “corte” entre lo cuántico y lo clásico defendido por Heisenberg y Bohr. Según la interpretación de Copenhague, el mundo cotidiano debe describirse con conceptos clásicos, mientras que la mecánica cuántica sirve para predecir observaciones del dominio microscópico. Sin embargo, esto deja sin explicar dónde y cómo ocurre la transición entre ambos ámbitos. La cuestión es inevitable porque hoy se observan fenómenos cuánticos en escalas intermedias e incluso en objetos mayores.
Ball valora la propuesta de Zurek porque intenta resolver ese paso con mecánica cuántica estándar. Su idea central es el entrelazamiento, que Schrödinger consideró el rasgo esencial de la teoría. Cuando dos sistemas interactúan, dejan de poder describirse por separado y pasan a compartir una función de onda conjunta. Esto ocurre también en una medición, ya que el objeto observado se entrelaza con el aparato y con su entorno.
A partir de ello, Zeh y Zurek mostraron que las interacciones con el entorno dispersan la coherencia cuántica. La superposición no desaparece, pero sus efectos quedan distribuidos en correlaciones con el ambiente y se vuelven prácticamente inaccesibles. Ese proceso es la decoherencia. Además, ocurre con enorme rapidez, ya que un grano de polvo en el aire pierde la observabilidad de su superposición en un tiempo muy pequeño. Por eso, en condiciones corrientes, los efectos cuánticos frágiles casi nunca sobreviven a escala macroscópica.
Sin embargo, para Zurek la medición no consiste solo en pérdida de coherencia. También implica que cierta información del sistema queda grabada repetidamente en el entorno. Algunos estados cuánticos poseen la capacidad de dejar múltiples huellas estables sin alterarse al hacerlo. Zurek los llama “estados de puntero”, porque corresponden a resultados de medición definidos, como la posición o la carga. Las superposiciones, en cambio, no pueden copiarse de forma robusta y por eso no aparecen directamente en el mundo clásico.
Aquí entra el darwinismo cuántico. Igual que en la evolución biológica prosperan los rasgos más aptos para reproducirse, en el entorno prosperan los estados cuánticos capaces de dejar copias fiables de sí mismos. La información sobre ellos se replica rápidamente en fotones, moléculas y otros elementos del ambiente. De ese modo, distintos observadores pueden acceder por separado a la misma información y coincidir sobre qué es real. El mundo clásico surgiría porque ciertas propiedades se amplifican en el entorno y adquieren una “existencia relativamente objetiva”.
Imagen creada con ayuda de ChatGPT con DALL-E
Esta visión, según Ball, permite prescindir del colapso misterioso y evita conceder realidad clásica plena a todas las posibilidades, como en muchos mundos. Zurek sostiene que la función de onda es a la vez epistémica y óntica, “epióntica”, es decir, contiene posibilidades reales, pero solo algunas se convierten, mediante decoherencia y selección ambiental, en rasgos observables del mundo compartido. Las demás permanecen como posibilidades no realizadas.
El artículo, no obstante, no presenta la teoría como definitiva. Siguen abiertas preguntas importantes, como por qué se actualiza un resultado y no otro, cuándo se vuelve irreversible el proceso y cómo someter esta visión a pruebas más rigurosas. Algunos físicos elogian su elegancia, pero dudan de que explique por completo qué es el sustrato cuántico o de que disuelva todas las paradojas posibles.
Aun con esas reservas, Ball concluye que el programa de Zurek es una de las vías más prometedoras. En lugar de añadir hipótesis extravagantes, propone explorar a fondo las ecuaciones cuánticas para comprender cómo la información sobre los sistemas microscópicos pasa al mundo visible. Tal vez así pueda completarse la tarea que los fundadores dejaron abierta hace un siglo todavía.
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