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El Universo en un Qubit

Se continúa haciendo referencia en el presente post al contenido del Capítulo 4 de libro “Information and Human Reality” debido a Paul Davies. Trata este autor en él de la naturaleza cuántica de nuestro universo y del papel destacado de la información en esa naturaleza. Información, que de acuerdo con las más recientes concepciones de los físicos, es previa a las matemáticas y a las leyes de la física. Explica Davies cómo desde antiguo se ha creído que las matemáticas eran un absoluto, una forma, un universal, es decir, algo puesto en la mente del hombre por algún ser superior. De ellas se extraían las leyes físicas, sobre las cuales, dice el autor que nadie sabe por qué son las que son y no otras. ¿Qué o quien está detrás de esas leyes?, se pregunta. Todo ello para concluir que es probable que antes que las leyes físicas exista la información, lo cual nos trae, de nuevo, a la cuestión hoy irresuelta de saber de dónde viene esa información previa. Todo lo cual, a su vez, es resultado de llevar a sus últimas consecuencias la naturaleza cuántica de nuestro universo. Es decir, procedemos de información preexistente en el universo, conclusión a la que se llega a través de la naturaleza cuántica del mundo subatómico y del universo en su conjunto.

(Continuación)

La física moderna, es decir, la física cuántica, proporciona una visión de la naturaleza no sólo radicalmente distinta a la de la mecánica clásica, sino contraria a la intuición humana dominante. Las partículas elementales del interior del átomo pueden estar o no estar en el lugar en el que se las espera, pueden ser corpúsculos u ondas, y pueden pasar de un estado a otro a través de la observación de un agente externo y ante cualquier intento de medida de su posición, naturaleza o momento. Esto último es lo que se llama colapso de la función de onda, fenómeno que según algunos especialistas podría ser explicado o tener que ver con la “decoherencia cuántica”, es decir, con un “estado cuántico entrelazado” (entanglement) o, comportamiento idéntico de partículas que han estado juntas y se separan, el cual, según dichos especialistas, pude explicar el mencionado colapso. Todo ello junto con las nuevas teorías de la información, y los conceptos de emergencia, superposición, interferencia y complejidad, está dando lugar a unas interpretaciones de la materia y del universo radicalmente distintas de las que se tenían hace aproximadamente un siglo y de las que probablemente todavía tiene un porcentaje muy alto de la humanidad.

La física es la que está aportando dicha nueva visión y por eso es conveniente que tratemos con algo más detalle lo indicado por Davies, Seth Lloyd y Henry Stapp en sus capítulos.

El primero de estos científicos utiliza para su capítulo un título en inglés cercano literalmente al de este post pero con un significado distinto: “Universe from bit”. Quiere decir algo parecido a lo que el destacadísimo físico teórico americano, ya fallecido, John Archibald Wheeler (1911 – 2008), quiso indicar con su lacónico “It from bit”, incluido en el título de uno de sus libros publicado en 1998 en colaboración con Kenneth W. Ford (1926 – ). Su intención con ello era la de indicar, que todo en nuestro mundo procede de un bit, o lo que lo mismo, de información preexistente en el universo.

Lo más destacado del capítulo de Davies es, precisamente, su sugerencia de que hoy, en vez de la tradicional relación causa efecto,

Matemáticas —–> Física ——> Información

se debería utilizar la más actual,

Información ——-> Leyes de la Física ———-> Materia

Se apoya para ello en los trabajos del mencionado Wheeler y en los de Rolf William Landauer (1927 – 1999). El primero un destacado físico teórico estadounidense que trabajó con Einstein y Niels Bohr, participó en el Proyecto Manhattan, trabajó sobre los agujeros negros, introdujo el término de agujeros de gusano y otros cercanos, creó el concepto de matriz S, indispensable en la física de partículas, fue difusor del principio antrópico y se interesó por el papel de la información en nuestro mundo. Y el segundo, un notable físico germano-americano que trabajó en diversas áreas de la termodinámica, en el procesamiento de información, en la física de la materia condensada y en otras áreas. Fue también el creador del llamado en su honor “principio de Landauer”, según el cual una operación que destruya información, tal como el borrado de un bit, hace aumentar la entropía al producirse una cierta disipación de energía en forma de calor. Principio que resulta muy relevante en relación con la información y la computación cuánticas.

Cita también en un ejercicio impresionante de erudición y conocimiento profundo de la Física a Scott Joel Aaronson (1981 – ), un joven científico de la computación del MIT que ha trabajado sobre el carácter exponencial del mundo cuántico y los enormes números que se pueden alcanzar en ese reinado.

Menciona también a Leonard Susskind (1940 – ), profesor de física teórica de la Universidad de Stanford e investigador muy conocido de temas tales como, la teoría de cuerdas, la teoría cuántica de campos, la mecánica cuántica y la cosmología cuántica. Al igual que a Max Tegmark (1967 – ), cosmólogo sueco y profesor del MIT que ha trabajado sobre la idea de los universos múltiples (multiverso) y que ha colaborado con Roger Penrose (1931 – ) y Stuart Hameroff (1947 – ) en sus investigaciones sobre el fundamento cuántico de la consciencia. Así como a Sean M. Carroll (1966 – ), cosmólogo e investigador en el Instituto de Tecnología de California, autor del libro “Spacetime And Geometry”, del más reciente “From Eternity to Here” y de la serie de conferencias “Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe”

Por no mencionar sus citas de personajes históricos del conocimiento y de las ciencias como Platón, Descartes, Spinoza, Wittgenstein, o los Laplace, Einstein, Dirac, Gibbons y Hawking, entre muchos otros.

Todo ello para revisar el carácter absoluto y universal de las matemáticas en el que se ha creído desde muy antiguo, analizar la existencia de las leyes de la física como algo dado y supuestamente eterno y señalar las asunciones ocultas que en ellas existen, así como para reflexionar sobre las dimensiones del universo en términos de bits de información y las cifras mucho mayores que se alcanzarían en un universo cuántico cuya posibilidad está empezando a generalizarse entre los físicos.

Consideraciones de las que deduce lo que será explicado por Seth Lloyd en el siguiente capítulo en relación con un mundo cuántico que se computa asimismo y en relación con una información que es primaria en el mundo y tiene carácter ontológico, es decir, existe realmente y forma parte de la física.

(Continúa en el post que sigue)

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Doctor Ingeniero del ICAI y Catedrático de Economía Aplicada, Adolfo Castilla es también Licenciado en Económicas por la Universidad Autónoma de Madrid, Licenciado en Informática por la Universidad Politécnica de Madrid, MBA por Wharton School, Master en Ingeniería de Sistemas e Investigación Operativa por Moore School (Universidad de Pennsylvania). En la actualidad es asimismo Presidente de AESPLAN, Presidente del Capítulo Español de la World Future Society, Miembro del Alto Consejo Consultivo del Instituto de la Ingeniería de España, Profesor de Dirección Estratégica de la Empresa en CEPADE y en la Universidad Antonio de Nebrija.
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