Resumen del contenido central
Un nuevo artículo de dos académicos del MIT propone que, sin recurrir a la integral de caminos de Feynman, es posible calcular con precisión el comportamiento cuántico utilizando únicamente el “principio de acción mínima” de la física clásica. Esto no supone derribar la teoría cuántica existente, sino ofrecer una descripción matemática equivalente que establece un nuevo puente entre la física clásica y la cuántica. No obstante, los medios de comunicación han malinterpretado el estudio en gran medida (por ejemplo, afirmando que “el cuántico ya no es misterioso”), cuando en realidad el trabajo se basa en las premisas de la relación de incertidumbre y la doble naturaleza onda-partícula, lo que ha generado debates y cuestionamientos académicos sobre la interpretación de los fenómenos cuánticos.
¿En qué fallan los reportajes de los medios con un enfoque “AI”?
Muchos medios han presentado el artículo como si significara que los fenómenos cuánticos ya no fueran misteriosos o que los físicos hubieran estado equivocados, pero esto es una distorsión total. El artículo aclara desde el principio que la posición y la momentum de una partícula no pueden determinarse simultáneamente (principio de incertidumbre de Heisenberg), y que la doble naturaleza onda-partícula es un aspecto fundamental del estudio; de hecho, el título mismo (“Onda cuántica”) refleja este concepto. Los autores subrayan repetidamente que no han derribado la teoría cuántica, sino que simplemente han proporcionado una nueva forma de expresarla matemáticamente, similar a usar chino e inglés para describir lo mismo: el fondo es el mismo, solo la presentación cambia. La exageración por parte de los medios ha dejado perplejos a los expertos y ha confundido al público sobre el verdadero valor del trabajo.
El “nuevo puente” entre la física clásica y la cuántica: las “montañas de acción” multivales
En la física clásica, el “principio de acción mínima” es fundamental: las partículas siguen el camino que requiere menos energía (por ejemplo, la trayectoria parabólica de un proyectil). La función hamiltoniana correspondiente se representa como una “montaña”, donde cada punto corresponde a la suma de la acción desde el inicio hasta ese punto; la pendiente de la montaña indica la momentum de la partícula.
En el ámbito cuántico, la fase de la función de onda está directamente relacionada con la acción. Aunque siempre hubo diferencias entre las ecuaciones clásicas y cuánticas, los académicos del MIT han descubierto que si se considera que la función hamiltoniana puede tener múltiples valores (es decir, que existe más de una trayectoria que minimiza la acción para el mismo punto), y se hace que los coeficientes de la función de onda sean válidos únicamente en esas trayectorias, esas diferencias desaparecen mágicamente. Esto demuestra que las reglas de la física clásica y cuántica son coherentes; simplemente no se había tenido en cuenta que la función hamiltoniana podría tener múltiples valores.
El impacto en los herramientas cuánticas existentes
- Integral de caminos de Feynman: Feynman sugirió que las partículas tienen innumerables “versiones” que siguen todos los posibles caminos, y que el resultado final es el producto de sus interferencias. El artículo considera que esta idea es un elemento redundante de la teoría; en realidad, las partículas solo siguen las trayectorias de mínima acción, y las “versiones” adicionales son simplemente herramientas de cálculo. No obstante, la integral de caminos sigue siendo útil para tratar problemas complejos (como la dispersión de partículas) y no será reemplazada en el corto plazo.
- Mecánica de Bohm: Esta teoría se basa en una “fuerza cuántica” invisible para explicar los fenómenos cuánticos. El artículo señala que esta idea es un malentendido derivado del hecho de no haber tenido en cuenta las posibles múltiples valores de la acción. Esto pone en evidencia el carácter marginal de la mecánica de Bohm, aunque el propio estudio contiene elementos similares a las teorías de variables ocultas (aunque los autores lo evitan deliberadamente).
Cuestionamientos académicos
Un académico de la Universidad de Budapest ha criticado que el artículo parte de la premisa de que los coeficientes son válidos únicamente en las trayectorias de mínima acción y luego concluye que las partículas siguen esas trayectorias, lo cual constituye un argumento circular. Aunque los autores aún no han respondido a esta crítica, ello reduce la generalidad de sus conclusiones: el método solo ha sido demostrado para ciertos estados cuánticos específicos y no se puede afirmar que sea aplicable en todos los casos.
La neblina sobre las interpretaciones cuánticas: ¿Copenhague o variables ocultas?
Los autores afirman apoyar la interpretación de Copenhague (según la cual las mediciones son aleatorias debido a la naturaleza probabilística de las ramificaciones de la función de onda). Sin embargo, aquellos que conocen bien la física saben que quienes defienden esta interpretación o bien no tienen una posición clara o bien evitan expresar sus verdaderas opiniones. Los conceptos de acción multiválida y trayectorias deterministas presentados en el artículo se asemejan más a las teorías de variables ocultas, aunque los autores han intentado evitar abordar este tema.
El valor de este artículo radica en ofrecer una nueva perspectiva sobre la relación entre la física clásica y la cuántica, pero no representa una “revolución” en el campo. Nos invita a reflexionar nuevamente sobre estas cuestiones fundamentales y nos recuerda que los avances científicos suelen requerir tiempo para ser verificados; las interpretaciones exageradas de los medios solo pueden generar confusión.