(In)Determinismo

Hemos visto anteriormente que el principio de incertidumbre de Heisenberg socava el determinismo laplaciano, porque según dicho principio no podemos conocer con exactitud las posiciones y las velocidades de los constituyentes del universo. En vez de ser así, estas propiedades clásicas quedan reemplazadas por las funciones de onda cuánticas, que sólo nos dicen la probabilidad de que cualquier partícula dada esté aquí o allá, o de que tenga esta o aquella velocidad.

Sin embargo, el ocaso de la visión de Laplace no deja el concepto de determinismo totalmente obsoleto. Las funciones de ondas –las ondas de probabilidad de la mecánica cuántica- evolucionan con el tiempo según unas reglas matemáticas precisas, tales como la ecuación de Schrödinger. Esto nos indica que el determinismo cuántico reemplaza al determinismo clásico de Laplace: el conocimiento de las funciones de onda de todos los constituyentes fundamentales del universo en algún instante permite a una inteligencia “suficientemente potente” determinar las funciones de onda en cualquier instante anterior o futuro. El determinismo cuántico nos dice que la probabilidad de que cualquier suceso concreto tenga lugar en cualquier momento dado del futuro está plenamente determinada por el conocimiento de las funciones de onda en cualquier momento anterior. El aspecto probabilística de la mecánica cuántica suaviza significativamente el determinismo laplaciano, desplazando de un modo inevitable el pensamiento desde los resultados a las probabilidades de dichos resultados, pero estas últimas están totalmente determinadas dentro del marco convencional de la teoría cuántica.

En 1976, Hawking declaró que incluso esta forma más suave de determinismo queda contradicha por la presencia de los agujeros negros. Una vez más, los cálculos en los que se apoya esta declaración son extraordinariamente complicados, pero la idea esencial está muy clara. Cualquier cosa que cae en un agujero negro, su función de onda también queda absorbida por este. Pero esto significa que en la búsqueda para desarrollar funciones de onda de todos los instantes futuros, esa inteligencia “suficientemente potente” se vería irremediablemente defraudada. Para predecir totalmente el futuro necesitamos conocer en su totalidad las funciones de onda que existen actualmente. Pero, si algunas han desaparecido en el abismo de los agujeros negros, la información que contenían se ha perdido.

[] Pero, una vez que Hawking comunicó al mundo que los agujeros negros emiten radiaciones, la historia cambió. Una radiación transporta energía y, por lo tanto, cuando un agujero negro emite una radiación, su masa se reduce lentamente –se evapora lentamente-. Cuando sucede esto, la distancia desde el centro del agujero hasta el horizonte de sucesos se reduce lentamente y, a medida que este velo de misterio, en el escenario cósmico vuelven a aparecer regiones del espacio que habían estado hasta entonces aisladas. Ahora es cuando nuestras meditaciones filosóficas deben afrontar las consecuencias: ¿Cuándo el agujero negro se evapora, vuelve a emerger la información –los datos que imaginábamos que existían en el interior del agujero negro- contenida en los objetos que éste había tragado? Esta es la información que se necesita para que el determinismo cuántico se cumpla, por lo que esta pregunta va al fondo de la cuestión relativa a si los agujeros negros impregnan la evolución del universo con un elemento de azar aún más profundo.

[] Hawking ha reconocido recientemente que los conocimientos adquiridos en los últimos tiempos en relación con los agujeros negros a partir de la teoría de cuerdas, demuestran que podría haber un modo de que la información volviera a emerger.

Extracto del libro “El Universo Elegante” – Brian Greene