lunes, 3 de octubre de 2011

¿Qué es la Conciencia? (II)

¿Qué es la Conciencia? (II)    Por Miguel Á. Ortega
Conciencia y física cuántica
La intrusión de los físicos en el estudio de esta extraña facultad de la psique ha venido a complicar el panorama y, sobre todo, a enriquecerlo. Pero el enfoque de la física, en particular de la física cuántica, es distinto, puesto que su interés es accidental, ya que deriva del estudio de algo que, supuestamente, no tenía nada que ver con la conciencia.  
La física cuántica se ocupa del mundo de las partículas cuánticas o cuantones, objetos cuya variedad ha ido en aumento a medida que se realizaban nuevos descubrimientos. Las primeras incursiones de los físicos cuánticos en el campo de la conciencia fueron las efectuadas por algunos de los fundadores de esta disciplina, cuyo nacimiento tenía que dar lugar, necesariamente, a elucubraciones de tipo metafísico.  
En las primeras décadas del siglo XX algunos experimentos revelaron el extraño comportamiento de estas partículas. Hasta ese momento sólo se las consideraba corpúsculos que muestran una posición concreta en el espacio. Todo cambió cuando se descubrió que también podían manifestar propiedades características de las ondas, las cuales ocupan una región determinada del espacio, pero no una localización concreta definida por unas coordenadas exactas. Por tanto, la naturaleza de estas partículas es dual: manifiestan propiedades corpusculares u ondulatorias en función de la situación física en la que se encuentren. A continuación se trata de explicar las implicaciones que esta dualidad conlleva.
De la misma manera que para definir el cuerpo de una persona podemos referirnos a una serie de magnitudes, como la estatura, el peso o las medidas de pecho, cintura y caderas, para definir el estado de una partícula debemos referirnos a magnitudes tales como su energía, posición, impulso, etc. Pues bien, de entre esas magnitudes, podremos medir y, por tanto, conocer con precisión, solo una y, en cuanto al resto de ellas, solo cabe decir que se hallan en un estado de superposición cuántica, de forma que dicha superposición se reduce a un valor único en el momento de la medición. Eso sí, de esas otras magnitudes podremos conocer la probabilidad de que manifiesten cada uno de sus valores posibles. Por ejemplo, si la energía de un cuantón sólo puede adoptar los valores x1 o x2, aplicando determinadas reglas de cálculo podríamos conocer la probabilidad de que adquiera uno u otro valor.
La idea de que es la conciencia del observador la que determina el resultado de los experimentos caló entre muchos físicos. El famoso experimento en el que se proyectaron electrones sobre una placa fotográfica haciéndoles pasar previamente por un par de rendijas situadas en el mismo plano demostró la capacidad de los electrones de comportarse como ondas, lo que significaba que cada electrón estaba pasando por ambas rendijas a la vez. Pero también demostró que estas partículas cambian de comportamiento al introducir un dispositivo para localizar su paso por la rendija: en ese momento dejan de mostrar un carácter ondulatorio. 
En consecuencia, las magnitudes que definen a los objetos macroscópicos pueden conocerse con precisión, pero no así las de los cuantones, ya que éstas permanecen en un estado de indefinición y no toman un valor concreto hasta que el investigador las mide. Esta indefinición es en realidad un conjunto de estados virtuales en los que las magnitudes que caracterizan la partícula adoptan valores distintos hasta que, en el instante en que se realiza la medición, uno de esos estados virtuales es “el elegido”, convirtiéndose entonces en un estado real (aunque es una realidad incompleta, ya que sólo podemos conocer el valor exacto que adopta una de las magnitudes que lo definen). Es lo que los físicos denominan el “salto cuántico” ¿Podríamos imaginarnos a nosotros mismos teniendo distintas estaturas, pesos, posiciones y medidas corporales a la vez, hasta que decidimos medirnos y ubicar nuestras coordenadas GPS? Sin lugar a dudas, tendríamos una fuerte crisis de identidad. Pues esto es lo que sucede con los cuantos que forman, entre otras materias, nuestros propios cuerpos.
Lógicamente, este resultado dio lugar a todo tipo de elucubraciones en torno a la interferencia del acto de observar en el resultado de la observación. La idea de que es la conciencia del observador la que determina el resultado de los experimentos caló entre muchos físicos. Las reflexiones se extendieron al contradictorio hecho de que siendo ese mundo cuántico, caracterizado por la indeterminación, la estructura subyacente a todos los objetos y seres vivos, lo que el ser humano percibe sea un mundo de objetos definibles y con una localización espacial precisa.
A estas aparentes contradicciones se une otra característica más del mundo de los cuantos que viene a aumentar nuestra perplejidad: el entrelazamiento. De una forma un tanto tosca, se podría definir el entrelazamiento como la capacidad que tienen las partículas cuánticas de “casar” sus propiedades físicas y quedar entrelazadas entre sí aun mediando una gran distancia entre ellas. Dos o más partículas quedan entrelazadas al interactuar. Supongamos que tenemos dos cuantos, A y B, separados por una distancia de miles de kilómetros. Si aplicamos un campo magnético a A que desvía su trayectoria, la trayectoria de B se desvía también, y lo hace en el mismo instante. O, si tenemos un par de átomos que han interactuado, los separamos por miles de km, y uno de los átomos del par interacciona más tarde con un tercero, el estado cuántico de este tercer átomo es instantáneamente transferido al otro átomo del par.
Esta ley que opera sobre dos partículas puede ampliarse a sistemas de partículas cuánticas, de manera que las medidas realizadas sobre un sistema influyen instantáneamente en otros sistemas que están enlazados con él. Esto desafía dos principios de la física clásica. Uno de ellos es que nada, en este caso la información, puede viajar a una velocidad mayor que la luz. Otro es el realismo local, según el cual cada partícula debe tener un estado bien definido, con independencia de otros sistemas distantes. Pero varios experimentos han confirmado que el entrelazamiento cuántico existe, hasta el punto de que hoy día es el fenómeno desde el que se están desarrollando tecnologías como la computación y la criptografía cuánticas.
Consecuencias para la interpretación de nuestro mundo y de nosotros mismos

Parece claro, por tanto, que estamos compuestos de partículas capaces de comportarse como ondas, de “ser” de distintas maneras mientras nadie se ocupe de medirlas y de comunicarse entre ellas sin importar la distancia que las separe.
Las ondas se generan a partir de un impulso inicial y se propagan ocupando regiones del espacio. Las ondas interfieren unas con otras y se crean campos que se extienden por el Universo. El entrelazamiento permite que partículas enormemente alejadas estén comunicadas de manera instantánea, lo cual genera un conflicto aún no resuelto entre la Teoría de la Relatividad y la Teoría Cuántica.
El análisis de los rayos cósmicos y el trabajo con los aceleradores de partículas está permitiendo encontrar un número creciente de partículas subatómicas. Los tiempos en que el átomo y sus componentes, los electrones, neutrones y protones, eran la estructura última y básica de la materia han pasado a la historia. Los científicos especulan con la posibilidad de que en realidad el Universo esté en una constante vibración, y las partículas que detectamos se corresponderían con los diferentes patrones de vibración (teorías de las cuerdas y de las p-branas). El Universo no tendría sólo tres dimensiones espaciales y una temporal, sino muchas más, variando el número en función de las distintas teorías, pero siendo once el valor más admitido en la actualidad.
En su origen el Cosmos debió regirse por leyes dominantemente cuánticas dado que, de lo contrario, la enorme gravedad generada por la descomunal densidad del Universo en los momentos previos al Big Bang habría producido una implosión, en lugar de la gran explosión original. ¿Cuál es la naturaleza de la gravedad en esas condiciones? La gravedad cuántica es un elemento fundamental en la búsqueda de una Teoría Unificada capaz de explicar todos los procesos que detectamos en el Universo. En opinión del prestigioso físico Roger Penrose, la naturaleza de la conciencia humana es uno de los enigmas que el descubrimiento de una teoría de la gravitación cuántica ayudaría a resolver. Penrose sugiere que la gravitación cuántica interviene no sólo en procesos de magnitud cósmica, entre ellos el origen del propio Universo, sino también en el mecanismo de formación de la conciencia en el cerebro.  De ser correcto este enfoque, el conocimiento del rasgo fundamental del Ser Humano, la conciencia, y la comprensión de los orígenes del Universo y, por tanto, del propio Ser Humano, dependerían del mismo reto científico.
En la actualidad la principal aproximación científica al estudio de la conciencia procede de la neurobiología y de la psicología cognitiva, que centran su investigación en el cerebro desde una perspectiva biológica. La irrupción de la física cuántica y la intención de crear una biofísica cuántica capaz de estudiar la conciencia, tal como apunta Roger Penrose, supone un cambio de enfoque que abona el terreno de la discusión científica y la elucubración metafísica, ya que ha inducido a muchos investigadores a tomar en serio planteamientos considerados por largo tiempo como carentes de fundamento científico. Afrontar esta discusión desde una actitud abierta podría desembocar, como ya reclaman muchos científicos y pensadores, en un cambio de paradigma con amplias repercusiones sociales. Un nuevo paradigma significa cambiar el mapa en el que creemos movernos.

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