miércoles, 3 de diciembre de 2025

La cuántica cumple los teoremas de Gödel

 

La cuántica es la primera teoría en alcanzar el estatus de teoría incompleta pero consistente (y verdadera.)

Gödel estableció de un modo definitivo que cualquier teoría matemática suficientemente compleja no podría alcanzar -simultáneamente- la completitud y la consistencia. Puesto que toda ciencia siempre opta por la consistencia (la no contradicción) deberá aceptar la incompletitud.

Este logro de la cuántica se lo debemos a Bell y a Aspect.

Lo voy a explicar de un modo intuitivo y, por tanto, no técnicamente riguroso.

Las partículas atómicas están correlacionadas. Por ejemplo, si tenemos un par de fotones correlacionados, uno tiene carga positiva y el otro, por tanto, deberá tener carga negativa.

Qué pasa si los separamos en direcciones contrarias. ¿Se seguirá manteniendo la correlación?

(Hay que tener en cuenta que la teoría cuántica no acepta la transmisión instantánea de información. El límite de toda transmisión es la velocidad de la luz que no es infinita.)

Se disparan pares de fotones correlacionados de una fuente de emisión. Estos fotones alcanzan sus respectivas metas donde son de nuevo medidos. La correlación se encuentra en torno a un 0.97 (máximo posible 1, porque siempre hay errores técnicos porque los aparatos no son perfectos.)

Qué pasa si ahora ponemos los medidores finales separados el uno del otro de tal manera que pueda descartarse una transmisión lumínica. Es decir, la correlación no puede explicarse por la velocidad de la luz pues los fotones han sido medidos antes de que la señal lumínica pudiera alcanzarse. La correlación se mantiene en 0.97.

Y aquí viene lo bueno.

Ahora, cuando los fotones están en pleno vuelo, los alteramos de un modo aleatorio. ¿Se mantendrá la correlación? Para que se mantenga la correlación el fotón no alterado tiene que cambiar sus propiedades más allá de cualquier posible transmisión lumínica.

Pues eso es lo que ocurre. La correlación se mantiene en torno al 0.97.

Como no puede haber transmisión instantánea (infinita) de información entre fotones porque entonces la teoría cuántica seria inconsistente, hay que aceptar que es incompleta y que se dan fenómenos no locales (la separabilidad de Einstein no puede admitirse) de difícil interpretación

Tenemos pues una teoría consistente, verdadera e incompleta.

Y vendrán más. Y Gödel es un genio absoluto. Además de católico.

No hay comentarios: