lunes, 3 de febrero de 2014

De mecánica cuántica, universos múltiples y maquinaria industrial.

Implicaciones derivadas de la teoría cuántica para reflexionar durante el diseño de equipos industriales.

En mayor o menor medida todos hemos oído hablar de la mecánica cuántica como la teoría mayormente aceptada para definir los fenómenos físicos a escala microscópica. En función de vuestro interés habréis profundizado más o menos en el tema, pero como introducción a los menos familiarizados os recomiendo los primeros capítulos de "El Gran Diseño" de Stephen Hawking. Allí se presentan de forma asequible los principios de la mecánica cuántica, experimentos interesantes y conclusiones sorprendentes de su aplicación que chocan con la percepción que tenemos del mundo macroscópico.
Uno de los temas capitales de la teoría es el problema de la medida que nos plantea un interrogante trascendente, pero antes de llegar a eso hablemos de la función de onda


En mecánica cuántica, un sistema físico queda descrito por su función de onda que no es más que una expresión matemática que nos proporciona todos los resultados posibles del sistema y sus probabilidades asociadas. No nos proporciona no obstante el valor concreto que se obtendrá del sistema ante una medida real en un instante dado. La medida es, hasta el momento de la observación, un valor aleatorio entre los posibles. 

Este comportamiento fue brillantemente planteado como paradoja por Erwin Schrödinger en su célebre experimento con un gato imaginario que hasta el momento de la observación estaba a la vez vivo y muerto. Si no recordáis el experimento, os invito a que os detengáis aquí unos minutos para repasarlo en este enlace

Retomamos ahora el problema de la medida. ¿Cuál es el efecto que produce la observación para que una probabilidad se consolide en un valor concreto? ¿Cómo pasa el gato de Schrödinger a estar vivo o muerto y no ambas cosas a la vez en un 50%? 

Hay varias teorías al respecto, pero una de las más lógicamente consistentes es la de los universos múltiples propuesta por Hugh Everett. Según esta teoría en realidad no hay una selección entre que el gato este vivo o muerto. En lugar de eso lo que se produce es un desdoblamiento del universo dando lugar a dos realidades paralelas, una en la que el gato vive y otra en la que muere. Esta multiplicidad se produce de hecho en cualquier sistema físico y representa el conjunto de realidades alternativas de cada una de las posibilidades contempladas en su función de onda. 

Así, como ejemplo muy simplista, si compramos un número de lotería en la que el premio se determina con un número de cuatro cifras, existirá un universo en el que hemos sido premiados y 9999 en los que no. Evidentemente, para cada instancia de nosotros mismos en el universo que nos corresponde, la realidad es única. En nuestra realidad la lotería nos ha tocado o no y seguimos con nuestra vida a partir de ahí. 

Enlazo ya en este punto con nuestro día a día, la fabricación de maquinaria. Uno de los puntos en los que otras veces he hecho énfasis en este blog es el de la seguridad y la protección a la integridad física de las personas. Pensemos en ello ahora teniendo en cuenta las postulaciones anteriores y asumiendo que todos los futuros posibles de un sistema se dan aunque en distintos universos y fuera de nuestra percepción. Si asumimos la triste realidad de que no hay ningún equipo infalible al 100%, debemos asumir también que por mucho empeño que pongamos en hacer una máquina segura, existirá algún universo en el que se ha producido algún incidente. Este incidente habrá producido lesiones o incluso la muerte de alguna persona. Es triste, pero lógicamente consistente. 

Quiero, no obstante, poner énfasis en la lectura positiva. Poner de manifiesto que por cada pequeño esfuerzo que hacéis en mejorar vuestros equipos, estáis evitando un número inconmensurable de accidentes, salvando un número incontable de vidas. Como veíamos, los universos múltiples representan a la totalidad de las realidades posibles y cuantificables en base a las probabilidades de cada una de ellas. Por tanto, por cada ínfima mejora en la seguridad de vuestra máquina estáis disminuyendo las probabilidades de que una desgracia suceda y estáis convirtiendo futuros alternativos trágicos en futuros libres de accidentes. No seréis testigos de ello, pero habréis evitado lesiones y salvado en otras realidades a muchísimas personas, quizá a vosotros mismos. Así que no dejéis de hacer vuestro trabajo lo mejor posible y no escatiméis en medidas de seguridad. Sed meticulosos y minimizad al máximo el riesgo derivado del uso de vuestros equipos ya que la vida y bienestar de una cantidad intangiblemente grande de personas está en vuestras manos. 

Soy consciente que la entrada de hoy del blog suena más a ciencia ficción que a otra cosa, pero creo que pone sobre la mesa algunas reflexiones interesantes sobre la relevancia de nuestro trabajo diario si la teoría de los universos múltiples acaba demostrándose como cierta.

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