Física Cuántica y Niveles de la Realidad. La Transdisciplinariedad, Manifiesto.

Artículo tomado de:

BASARAB NICOLESCU

LA TRANSDISCIPLINARIEDAD

Manifiesto, 
Paris, enero de 1996

      Por una de esas coincidencias extrañas, de la que la Historia posee los secretos, la mecánica cuántica, la primera guerra mundial y la revolución rusa surgen prácticamente al mismo tiempo.  Violencia y masacres sobre el plano de lo visible y revolución cuántica sobre el plano de lo invisible.  Como si los espasmos visibles del antiguo mundo estuviesen acompañados de la aparición discreta, apenas perceptible, de los primeros signos de un nuevo mundo.  Los dogmas y las ideologías que han asolado el siglo XX surgieron del pensamiento clásico, fundado sobre los conceptos de la física clásica. Una nueva visión del mundo iba a arruinar los fundamentos de un pensamiento que no terminaba de terminar.

     Justo en la entrada del siglo XX, Max Planck fue confrontado a un problema de física, de apariencia inocente, como todos los problemas de la física.  Pero, para resolverlo, fue conducido a un descubrimiento que provocó en él, según su propio testimonio, un verdadero drama interior.  Se convertía en el testigo de la entrada en la discontinuidad en el dominio de la física.  Según el descubrimiento de Planck, la energía tiene una estructura discreta, discontinua.  El “quantum” de Planck, que ha dado su nombre a la mecánica cuántica, iba a revolucionar toda la física y a cambiar profundamente nuestra visión del mundo.

     Cómo comprender la verdadera discontinuidad, es decir, imaginar que entre dos puntos no hay nada, ni objetos, ni átomos, ni moléculas, ni partículas, justamente nada? Allí donde nuestra imaginación habitual experimenta un inmenso vértigo, el lenguaje matemático, fundado sobre otro tipo de imaginario, no experimenta ninguna dificultad. Galileo tenía razón –el lenguaje matemático es de una naturaleza diferente a la del lenguaje humano de todos los días.

     Poner en duda la cuestión de la continuidad significó cuestionar la causalidad local y abrir una temible caja de Pandora.  Los fundadores de la mecánica cuántica –Planck, Bohr, Einstein, Pauli, Heisenberg, Dirac, Schrödiger, Born, Broglie y algunos otros, que tenían también una sólida cultura filosófica, estaban plenamente conscientes del riesgo cultural y social de sus propios descubrimientos.  Es por ello que avanzaron con una gran prudencia, a precio de polémicas encarnizadas.  Mas, en tanto que científicos, cualesquiera fuesen sus convicciones religiosas o filosóficas, debieron inclinarse ante las evidencias experimentales y la autoconsistencia teórica.

    Así comienza una extraordinaria Mahabharata moderna, que iría a atravesar el siglo XX hasta nuestros días.

     Para explicar la metodología de la  transdisciplinariedad, el autor se obliga, durante dos o tres capítulos, a presentar resultados algo abstractos de la física cuántica.  El lector es así invitado a entrar en algunas consideraciones teóricas antes de abordar  el meollo del tema.

      El formalismo de la mecánica cuántica y, seguidamente, el de la física cuántica (que emprendió su desarrollo después de la segunda guerra mundial, con la construcción de grandes aceleradores de partículas), intentaría, ciertamente, salvaguardar la causalidad local tal como se conocía en la escala macrofísica.  Pero, era evidente, desde el comienzo de la mecánica cuántica, que un nuevo tipo de causalidad debía existir en la escala cuántica, la escala de lo infinitamente pequeño e infinitamente breve.

Una cantidad física tiene, según la mecánica cuántica, varios valores posibles, afectados por probabilidades bien determinadas. Pero en una medida experimental puede obtenerse para la cantidad física en cuestión, sin duda alguna, un solo resultado.  Esta abolición brusca de la pluralidad de los valores posibles de un “observable” físico, por el acto de medición, tenía una naturaleza obscura pero indicaba claramente la existencia de un nuevo tipo de causalidad.

         Siete decenios después del nacimiento de la mecánica cuántica, la naturaleza de ese nuevo tipo de causalidad fue aclarada gracias a un resultado teórico riguroso –el teorema de Bell- y a experiencias de una gran precisión.  Un nuevo concepto hacía así su entrada en la física: la no separabilidad.  En nuestro mundo habitual, macrofísico, si dos objetos interactúan en un momento dado y enseguida se alejan, interactúan  sin duda cada vez menos. Pensemos en dos amantes obligados a separarse, el uno en una galaxia, el otro en otra.  Normalmente, su amor debe marchitar y terminar por desaparecer.

         En el mundo cuántico las cosas se presentan de otra forma.  Las entidades cuánticas continúan interactuando cualquiera sea su alejamiento.  Ello parece contrario a nuestras leyes macrofísicas.  La interacción presupone un vínculo, una señal y esa señal tiene, según la teoría de la relatividad de Einstein, una velocidad limitada: la velocidad de la luz.  Las interacciones cuánticas atraviesan ese muro de la luz? Sí, si uno insiste en guardar, a toda costa, la causalidad local, al riesgo de abolir la teoría de la relatividad.  No, si uno acepta la existencia de un nuevo tipo de causalidad –una causalidad global que concierne el sistema de todas las entidades físicas, en su conjunto.  Después de todo, ese concepto no es tan sorprendente dentro de la vida de cada día.   Una colectividad –familia, empresa, nación-  es siempre más que la simple suma de sus partes. Un misterioso factor de interacción, no reducible a las propiedades de los diferentes individuos, está siempre presente en las colectividades humanas, pero lo descartamos siempre hacia el infierno de la subjetividad. Y es justo reconocer que estamos lejos, muy lejos de la no separabilidad humana sobre nuestra pequeña tierra.

         En todo caso, la no separabilidad cuántica no pone en duda la causalidad misma, sino una de sus formas: la causalidad local.  Esta no pone en duda la objetividad científica sino una de sus formas –la objetividad clásica, fundada sobre la creencia en la ausencia de toda conexión no local. La existencia de correlaciones no locales ensancha el campo de la verdad, de la Realidad.  La no separabilidad cuántica nos indica que hay en este mundo, al menos a cierta escala, una coherencia, una unidad, leyes, que aseguran la evolución del conjunto de los sistemas naturales.

         Otro pilar del pensamiento clásico –el determinismo- iba a su vez a colapsar.

         Las entidades cuánticas, los quantons son muy diferentes de los objetos de la física clásica –los corpúsculos y las ondas. Si uno desea a toda costa enlazarlos a los objetos clásicos, uno está obligado a concluir que los quantons son a la vez corpúsculos y ondas, o más precisamente, que no son ni partícula ni onda. Si hay una onda se trata más bien de una onda de probabilidad, que nos permite calcular la probabilidad de realización de un estado final a partir de un cierto estado inicial.  Los quantons son caracterizados por cierta extensión de sus atributos físicos, como, por ejemplo, sus posiciones y sus velocidades. Las célebres relaciones de Heisenberg muestran, sin ninguna ambigüedad, que es imposible localizar un quantum en un punto preciso del espacio y en un punto preciso del tiempo.  Mejor dicho, es imposible asignar una trayectoria bien determinada a una partícula cuántica.  El indeterminismo reinante a la escala cuántica es un indeterminismo constitutivo, fundamental, irreductible, que no significa de ninguna manera azar o imprecisión.

         Lo aleatorio cuántico no es el azar. 

         La palabra “azar” proviene del árabe az-zahr que quiere decir “juego de dados.” Ciertamente, es imposible localizar una partícula cuántica o definir cual es el átomo que se desintegra en un momento preciso. Pero esto no significa de ninguna manera que el acontecimiento cuántico es un acontecimiento fortuito, debido a un juego de dados (lanzado por quién?): simplemente las interrogantes formuladas no tienen sentido en el mundo cuántico. No tienen sentido porque presuponen que debe haber allí una trayectoria localizable, la continuidad, la causalidad local. En el fondo, el concepto de “azar” como el de “necesidad” son conceptos clásicos. Lo aleatorio cuántico es a la vez y azar y necesidad, o, más precisamente, ni azar ni necesidad. Lo aleatorio cuántico es un aleatorio constructivo, que tiene un sentido –el de la construcción de nuestro propio mundo macrofísico. Una materia más fina penetra una materia más gruesa.  Las dos coexisten, cooperan dentro de una unidad que va de la partícula cuántica  al cosmos.

         El indeterminismo no quiere de ninguna manera decir “imprecisión” si la noción de “precisión” no está implícitamente ligada, de una manera quizá inconsciente, a las nociones de trayectorias localizables, continuidad y causalidad local. Hasta el presente las predicciones de la mecánica cuántica han sido siempre verificadas con una gran precisión por innumerables experiencias. Pero esta precisión se refiere los atributos propios a las entidades cuánticas, y no a los de los objetos clásicos. Además, aún en el mundo clásico, la noción de precisión viene de estar fuertemente cuestionada por la teoría del “caos”  Una mínima imprecisión de las condiciones iniciales conduce a trayectorias clásicas extremadamente divergentes en el curso del tiempo.  El caos se instala en el seno mismo del determinismo.  Los planificadores de toda clase, los constructores de sistemas ideológicos, económicos u otros, pueden todavía orientarse, o coincidir, en un mundo que es a la vez indeterminista y caótico.

         El impacto cultural mayor de la revolución cuántica es ciertamente el cuestionamiento del dogma filosófico contemporáneo de la existencia de un solo nivel de Realidad.

         Demos a la palabra “realidad” su sentido a la vez pragmático y ontológico.

         Entiendo por Realidad, primero, lo que resiste a nuestras experiencias, representaciones, descripciones, imágenes o formalizaciones matemáticas. La física cuántica nos ha hecho descubrir que la abstracción no es un simple intermediario entre nosotros y la Naturaleza, una herramienta para describir la realidad, sino una de las partes constitutivas de la Naturaleza.  En la física cuántica, el formalismo matemático es inseparable de la experiencia.  Resiste, a su manera, a la vez por su preocupación de autoconsistencia interna  y por su necesidad de integrar los datos experimentales sin destruir esta autoconsistencia. También por otra parte, en la realidad llamada “virtual” o en las imágenes de síntesis, son las ecuaciones matemáticas las que resisten: la misma ecuación matemática hace nacer una infinidad de imágenes.  Las imágenes están en germen en las ecuaciones o en las series de números. Por tanto, la abstracción forma parte de la Realidad.

Hay que dar una dimensión ontológica a la noción de Realidad en la medida en la que la Naturaleza participa del ser del mundo.  La Naturaleza es una inmensa e inagotable fuente de interrogaciones que justifica la existencia misma de la ciencia.  La Realidad no es solamente una construcción social, el consenso de una colectividad, un acuerdo intersubjetivo.  Tiene también una dimensión trans-subjetiva, en la medida en la que un simple hecho experimental puede arruinar la más bella teoría científica. Desgraciadamente, en el mundo de los seres humanos, una teoría sociológica, económica o política, continúa existiendo a pesar de los múltiples hechos que la contradigan.

Hay que comprender por nivel de Realidad un conjunto de sistemas invariantes a la acción de un número de leyes generales: por ejemplo, las entidades cuánticas sometidas a las leyes cuánticas, las cuales entran en ruptura radical con las leyes del mundo de la macrofísica.  Es decir que dos niveles de Realidad son diferentes si, pasando de uno a otro, hay ruptura de las leyes y ruptura de los conceptos fundamentales (como, por ejemplo, la causalidad). Nadie ha podido encontrar un formalismo matemático que permita el pasaje riguroso de un mundo al otro. Los deslizamientos semánticos, las definiciones tautológicas, o las aproximaciones, no pueden reemplazar un formalismo matemático riguroso. Fuertes indicaciones matemáticas hacen pensar que el paso del mundo cuántico al mundo macrofísico sea siempre imposible.  Pero no hay en eso nada de catastrófico.  La discontinuidad que se ha manifestado en el mundo cuántico se manifiesta también en la estructura de los niveles de Realidad.  Esto no impide la coexistencia de los dos mundos. La prueba: nuestra propia existencia.  Nuestros cuerpos tienen a la vez una estructura macrofísica y una estructura cuántica.

Los niveles de Realidad son radicalmente diferentes de los niveles de organización, tales como están definidos en los enfoques sistémicos.  Los niveles de organización no presuponen una ruptura de los conceptos fundamentales: varios niveles de organización pertenecen a un solo y mismo nivel de Realidad.  Los niveles de organización corresponden a estructuraciones diferentes de esas mismas leyes fundamentales.  Por ejemplo, la economía marxista y la física clásica pertenecen a un solo y mismo nivel de Realidad.

La emergencia de por lo menos dos niveles de Realidad diferentes en el estudio de los sistemas naturales es un acontecimiento capital en la historia del conocimiento.  Puede conducirnos a repensar nuestra vida individual y social, a dar una nueva lectura a los conocimientos antiguos, a explorar de otra forma el conocimiento de nosotros mismos, aquí y ahora.

La existencia de niveles de Realidad diferentes ha estado afirmada por múltiples tradiciones y civilizaciones, pero esta afirmación estaba fundada sobre dogmas religiosos. O sea, sobre la exploración del universo interior.

      En nuestro siglo, Husserl y algunos otros investigadores, en un esfuerzo de interrogación de los fundamentos de la ciencia, han descubierto la existencia de diferentes niveles de percepción de la Realidad por parte del sujeto-observador. Pero éstos han sido marginados por los filósofos academicistas e incomprendidos por los físicos encerrados en su propia especialidad.  De hecho, eran pioneros de la exploración de una realidad multidimensional y multirreferencial en la cual el ser humano puede reencontar su lugar y su verticalidad.