La teoria de la inflacion cosmica, segun la cual el universo primitivo se expandio exponencialmente, sugiere que nuestro universo forma parte de un vasto multiverso. En un multiverso, sin embargo, cualquier acontecimiento que pueda ocurrir sucedera un numero infinito de veces. Eso destruye el poder predictivo de la teoria. Una posible solucion sugiere considerar el multiverso inflacionario como equivalente a los «muchos mundos» de la interpretacion de Everett de la mecanica cuantica. Dicha propuesta considera que tales universos coexisten en un «espacio de probabilidades», mas que en un unico espacio real.
La teoria de la inflacion cosmica, segun la cual el universo primitivo se expandio exponencialmente, sugiere que nuestro universo forma parte de un vasto multiverso. En un multiverso, sin embargo, cualquier acontecimiento que pueda ocurrir sucedera un numero infinito de veces. Eso destruye el poder predictivo de la teoria. Una posible solucion sugiere considerar el multiverso inflacionario como equivalente a los «muchos mundos» de la interpretacion de Everett de la mecanica cuantica. Dicha propuesta considera que tales universos coexisten en un «espacio de probabilidades», mas que en un unico espacio real.
El presente trabajo aborda, desde un enfoque que quiere ser didáctico, los aspectos básicos de la cosmología contemporánea, que resulta incluir una de las situaciones en que los problemas conceptuales que afligen a la mecánica cuántica toman un cariz particularmente agudo. Se describen entonces las ideas fundamentales detrás de la cuántica, empezando por las más relevantes para su práctica cotidiana en el laboratorio pasando luego a concentrar la atención justamente en dichas dificultades conceptuales, que hacen que a pesar de sus incuestionables éxitos empíricos la teoría sea considerada por quienes se adentran en sus fundamentos como enfocándonos particularmente en el denominado problema de la medición o el problema "M" (como solemos designarlo para resaltar su importancia). Continuamos presentando brevemente el enfoque que nuestro grupo ha adoptado para enfrentar dichos problemas en sus aplicaciones a la física de agujeros negros y en la cosmología. Específicamente en el contexto cosmológico discutiremos en cierto detalle en el papel que se les adjudica a las fluctuaciones cuánticas de campo responsable de la inflación cósmica ( un régimen temprano de altísima aceleración en la expansión cósmica) en el proceso de generación de las semillas primordiales de la estructura en el universo, mismas que dan lugar a cúmulos galácticos, galaxias, estrellas y en última instancia a las condiciones propicias para la evolución biológica y la aparición de seres humanos.
Desde hace mas de tres cuartos de siglo, sabemos que la naturaleza esta regida por las leyes que determina una teoria fisica en muchos aspectos paradojica y contraintuitiva: la fisica cuantica. Sin apenas matematicas, situando aquello que se trata en un contexto historico, y utilizando unas atractivas ilustraciones que destacan las principales ideas que aparecen en el, este libro, La realidad cuantica, presenta los fundamentos de la mecanica cuantica. Su objetivo primero es explicar los desconcertantes conceptos de superposicion, colapso y entrelazamiento, que sostienen el edificio cuantico. Recurriendo a experimentos, los autores, dos destacados investigadores en esa rama de la fisica, van desvelando, de un modo intuitivo, esos conceptos, explicando, asimismo, resultados fundamentales como los producidos por John Bell, que precipitaron la caida del mundo determinista defendido por Einstein. Una vez establecida esa base teorico-experimental, y siguiendo el mismo procedimiento intuitivo, los autores presentan las modernas aplicaciones de esos conceptos cuantico: teleportacion, criptografia y ordenadores cuanticos. Todas ellas se enmarcan en la Teoria de la Informacion Cuantica, una disciplina tras la que se esconden importantes interrogantes que tambien se tratan aqui, tales como si la informacion es suficiente para interpretar correctamente la mecanica cuantica, o si el mundo se explicaria, en ultimo termino, como informacion.
En este artículo sostengo que la teoría cuántica estándar tiene una interpretación minimal sobre la cual todos los físicos están de acuerdo. Dicha interpretación es suficiente para cualquier aplicación de la teoría y ha sido confirmada por innumerables experimentos. Sin embargo, no proporciona una imagen global del mundo cuántico ni una ontología pretendida para la teoría cuántica. Por esa razón, se han propuesto diversas interpretaciones totales con el fin de completar la interpretación minimal. Argumento, entonces, que dichas interpretaciones, que son empíricamente equivalentes, pero incompatibles entre sí, constituyen empresas metafísicas que no pueden ser confirmadas por ninguna experiencia concebible. Por otra parte, afirmo que el programa de hallar la ontología de la teoría cuántica se basa en el falso supuesto de que existe una única ontología compatible con cada teoría física. Concluyo que no existe ningún camino directo desde el formalismo de la teoría cuántica a una ontología pretendida, ni tampoco desde determinados supuestos metafísicos hacia el formalismo cuántico.
El objetivo del presente trabajo es explorar el problema de las probabilidades en mecánica cuántica y cómo el concepto de propensión ha resurgido en ciertas interpretaciones realistas de esta teoría. Tanto Suárez (2007), Dorato y Esfeld (2010) como Lombardi y Castagnino (2008) han defendido la idea de considerar a las probabilidades como probabilidades objetivas del mundo físico, articulándolas en términos de propensiones. En este trabajo buscaremos dilucidar, en primer lugar, qué es lo que caracteriza a las posiciones que defienden las propensiones como la manera más adecuada de interpretar las probabilidades en mecánica cuántica; en segundo lugar, especificar en qué medida difieren entre sí las distintas posiciones en disputa y, por último, defender la tesis planteada tanto por Lombardi y Castagnino (2008) como por da Costa, Lombardi y Lastiri (2013) en el sentido que el mejor modo de comprender el rol de las probabilidades del mundo cuántico son las propensiones. Dentro de una ontología de propiedades como la propuesta por la interpretación Modal-Hamiltoniana, las propensiones constituyen propiedades-tipo de segundo orden que determinan la tendencia a actualizarse de dichas propiedades en un contexto preferente de actualización.
La mecanica cuantica predice la probabilidad de encontrar un resultado u otro en un experimento. Sin embargo, la evolucion de la funcion de onda queda gobernada por una ecuacion determinista. ?De donde surgen entonces las probabilidades?
La postura instrumentalista, heredera de la interpretacion de Copenhague, postula que la funcion de onda no es mas que una mera herramienta para calcular probabilidades. Ello impide una formulacion de las leyes fisicas ajena al observador.
La postura realista interpreta la funcion de onda como una descripcion fidedigna de la realidad. Sin embargo, eso parece implicar la existencia de muchos universos, asi como la de algunos aspectos no locales de la realidad.
Tales problemas podrian estar indicando la necesidad de modificar las ecuaciones de la mecanica cuantica. Las leyes mas generales para describir la evolucion relativista de las probabilidades permiten, en principio, dichas modificaciones.
"Se admite generalmente que las teorías cuánticas de campos combinan satisfactoriamente la relatividad especial y la física cuántica. Sin embargo, no se dispone todavía de una descripción relativista satisfactoria del colapso de la función de onda. El hecho de que el instante de dicho colapso dependa de cada observador inercial rompe con la interpretación de la probabilidad cuántica como una propiedad objetiva de los micro- objetos. Las alternativas parecen ser el abandono de la equivalencia entre sistemas inerciales, o un replanteamiento de nuestras ideas sobre una posible estructura subyacente al espacio-tiempo."