Cómo determinamos la realidad colectivamente

Las redes de observadores influyen en la estructura de la realidad.

Source: iStock/iLexx

Nuestra visión del mundo es muy parecida a la de una ardilla. Abre los ojos, y la bellota está milagrosamente allí, la agarra y se escabulle por el árbol sin pensarlo más. Los humanos somos iguales, nos despertamos por la mañana y pensamos que el mundo está mágicamente allí.

Se nos ha enseñado a aceptar una dicotomía, una división. En este rincón nos encontramos, los vivos, los observadores de todo. Y en la otra esquina se esconde todo el universo tonto, golpeándose a sí mismo a través de procesos aleatorios.

De acuerdo con este punto de vista, no somos centrales en el proceso de creación, ni en su evolución de ninguna manera. Somos ocurrencias, accidentes. La vida es tan intrascendente para el cosmos como los anillos de Saturno. En resumen, no somos importantes para el mundo físico.

Pero una nueva investigación sugiere que no somos tan intrascendentes como pensábamos: que nosotros, el observador, no solo determinamos lo que pensamos y sentimos y lo que desayunamos, sino que, de hecho, la estructura del espacio-tiempo en sí.

Cambiamos drásticamente las cantidades físicas a escalas espaciotemporales grandes y microscópicas.

La incompatibilidad entre la relatividad general y la mecánica cuántica ha desconcertado a generaciones de científicos, empezando por Albert Einstein. Aquí explicaré brevemente cómo las redes de observadores son la clave para reconciliar estos dos pilares de la física moderna, así como cómo reestructuran drásticamente el espacio en sí.

La mecánica cuántica funciona exquisitamente bien al describir la naturaleza a escala de moléculas y partículas subatómicas, mientras que la relatividad general es incomparable al revelar el comportamiento cósmico en las enormes escalas entre las estrellas. Estas dos teorías encuentran numerosas aplicaciones prácticas en nuestra vida cotidiana―como el GPS en el caso de la relatividad y los transistores y microprocesadores en el caso de la mecánica cuántica. Sin embargo, después de casi un siglo, carecemos de una comprensión de cómo ambas son compatibles. En el núcleo de esta incompatibilidad está la cuestión de la "no renormalizabilidad" de la gravedad cuántica (el campo que trata de combinar las dos).

Ahora, un nuevo artículo por el físico teórico Dmitriy Podolskiy, publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (que publicó el innovador trabajo de Stephen Hawking sobre la evolución del universo temprano), en colaboración con Andrei Barvinsky (uno de los principales teóricos del mundo sobre gravedad cuántica y cosmología cuántica), ha revelado algo notable. Es decir, que esta incompatibilidad exasperante entre la mecánica cuántica y la relatividad general desaparece si se toman en cuenta las propiedades de los observadores―nosotros―. El estudio también representa un caso raro en la física teórica cuando la presencia de observadores cambia drásticamente el comportamiento de las cantidades observables en sí mismas, no solo a escalas microscópicas, sino también a escalas espacio-temporales muy grandes.

Es muy importante para las leyes de la realidad que compartamos información entre nosotros.

En física, generalmente se asume que siempre somos capaces de medir el estado físico de un objeto sin perturbarlo de ninguna manera. Esto suena razonable si seguimos nuestra intuición cotidiana. Por ejemplo, cuando miramos un avión para determinar su ubicación (¿despegó? ¿está aterrizando?), no tenemos ninguna influencia en su estado a menos que seamos el piloto. Pero en el reino de la gravedad cuántica, esto no es posible. Cuando los observadores miden el estado de la espuma del espacio-tiempo, los resultados de sus mediciones cambian significativamente cuando intercambian información; la presencia de los propios observadores la perturba considerablemente. Usando un lenguaje simplificado, es enormemente importante para las leyes de la realidad que estemos aquí estudiando y sondeando y compartiendo los resultados entre nosotros.

Este trabajo tiene una serie de consecuencias fascinantes. En primer lugar, la presencia de observadores no solo influye, sino que define la realidad física misma. Si la realidad descrita por la combinación de la teoría de la relatividad general de Einstein existe y hace que la naturaleza funcione sin problemas, entonces también debe contener a los observadores de una forma u otra. Sin una red de observadores que midan las propiedades del espacio-tiempo, la combinación de la relatividad general y la mecánica cuántica deja de funcionar por completo. Así que es inherente a la estructura de la realidad que los observadores que viven en un universo gravitacional cuántico compartan información sobre los resultados de sus mediciones y creen un modelo cognitivo de la misma. Porque una vez que se mide algo, la onda de probabilidad para medir el mismo valor de la cantidad física ya sondeada se vuelve "localizada" o simplemente "colapsa".

Esto significa que si sigues midiendo la misma cantidad una y otra vez, teniendo en cuenta el resultado de la primera medición, verás un resultado similar. De manera similar, si conoces los resultados de alguien sobre sus mediciones de una cantidad física, tus mediciones y las de otros observadores se influyen mutuamente congelando la realidad de acuerdo con ese consenso. En este sentido, un consenso de diferentes opiniones sobre la estructura de la realidad define su propia forma, dando forma a la espuma cuántica subyacente. Esta variación es comprobable y puede comprobarse realizando experimentos reales y numéricos. De hecho, ya se comprobó numéricamente con simulaciones de Monte Carlo (utilizando el poderoso clúster de computadoras del MIT) y se comprobará experimentalmente en un futuro próximo.

¿Si fueras la única persona en el universo?

Te preguntarás qué pasaría si hubiera solo un observador en el universo. La respuesta depende de si el observador es consciente, si tiene memoria sobre los resultados de sondear la estructura de la realidad objetiva, si construye un modelo cognitivo de esta realidad. En otras palabras, un solo observador consciente puede definir completamente esta estructura, lo que lleva a un colapso de las ondas de probabilidad, localizadas en gran medida en las proximidades del modelo cognitivo, que el observador construye en su mente a lo largo de su vida.

Dreaming Lecturas esenciales

Siguiendo a Freud y a Jung a través de un mundo de sueños

5 Sueños recurrentes y sus significados potenciales

Recuerda cómo te sentías cuando eras un niño pequeño cuando la realidad era más borrosa con resultados inesperados e impredecibles, tal vez incluso con monstruos debajo de tu cama. Compáralo con ahora: cuánto más bien definida es la realidad como adulto. Cuanta más extensiva sea la experiencia que adquieras, cuanto más definida es la estructura de la realidad para ti. Este congelamiento de la estructura de la realidad no se debe a las propiedades físicas intrínsecas de esta realidad, sino más bien porque el modelo cognitivo que se forma en tu mente lo moldea hacia una estructura particular y muy bien definida.

Piensa fuera de la caja.

Finalmente, uno no puede dejar de preguntarse qué significaría si abandonáramos el consenso, desarrollando un modelo cognitivo de la realidad muy diferente al compartido por otros observadores. ¿Se reformaría la realidad? Tal vez sea así, pero dependería de qué valores del consenso no se establecieran, en cuyo caso, permanecerían en peligro porque la fina estructura de la función de onda del universo a su alrededor permanecerá deslocalizada y, por lo tanto, en gran medida inestable, al igual que en los sueños.

En los sueños, dejamos el universo de consenso y podemos experimentar un modelo cognitivo alternativo de la realidad, muy, muy diferente del que comparten otros observadores mientras están despiertos. En los sueños, la fina estructura de la función de onda del universo también está deslocalizada e inestable. Esto explica por qué a menudo tienes más poder mientras sueñas; los valores de los observables que representan la base de la realidad son más fluidos. De hecho, como se explica en el nuevo artículo JCAP, la presencia o ausencia de una red de observadores influye en la misma dimensionalidad del universo.

Estamos conectados con el universo en todos los niveles.

Todo esto apoya un cambio profundo en nuestra cosmovisión cotidiana, un cambio de la creencia de larga data de que el mundo físico es una entidad preformada que simplemente existe "allá afuera" a uno en el que pertenece al observador. A medida que nosotros y otros científicos continuamos explorando esta nueva línea de investigación, cada vez está más claro cuán íntimamente estamos conectados con la estructura del universo en todos los niveles.

Este post fue adaptado de El Gran Diseño Biocéntrico, por Robert Lanza y Matej Pavsic, con Bob Berman (BenBella Books).