¿Qué le ocurre al átomo cuando es observado?

La física cuántica  es un área de la física que se encarga de mínimos paquetes de energía llamados “cuantos” y que difiere de la física clásica —que se encarga de fenómenos a mayor escala, observables incluso a simple vista— en sus leyes; esto debido a que a niveles cuánticos no aplican las mismas leyes de probabilidad y el determinismo de la física observable por el ojo humano ¡Vaya que a niveles subatómicos no podemos aplicar las leyes de Newton y suceden cosas aparentemente ilógicas, pero que en realidad siguen otras reglas: las cuánticas!  

El “efecto actor-observador”

En la física cuántica existe un fenómeno al que coloquialmente se le llama el “efecto actor-observador”, en el que un átomo, al ser estudiado para medir el efecto de su comportamiento, lo que consigue es cambiar su configuración de ondas a partículas. Asimismo, logra que el proceso sea, por tanto, responsable de que las dos ondas se disuelvan en una sola como por arte de magia.  

Esto significa que, así como cuando tu crush te mira y todo te da vueltas o te sonrojas, los átomos dejan de comportarse como ondas para convertirse en partículas al ser observados. Sí, de inicio se comportan como ondas cuando pasan por un par de rendijas –las cuales a su vez generan varias filas de átomos en la pared–, pero si los observas y mides, ¡cambian su posición y se muestran como dos filas de átomos en la pared! Y terminan comportándose como partículas. ¡Como si el átomo fuera consciente de que está siendo analizado! 

Schrödinger y la “paradoja del gato”

Este fenómeno del “efecto actor-observador” podría ser mejor reconocido en la física como “superposición cuántica”, ya que ésta sucede cuando un objeto posee dos o más valores, como lo vimos en el experimento de doble rendija.

En 1925, el físico austriaco Erwin Schrödinger propuso su famosa ecuación ondulatoria. Ésta describe la probabilidad de encontrar un electrón a través de la predicción de su comportamiento (algo así como saber decir por donde pasan los átomos) e incluso ganó el Premio Nobel de Física, en 1933, por desarrollar estas ecuaciones predictivas sobre el comportamiento de los átomos. 

Dichas descripciones permitieron generar la conocida “paradoja del gato”, la cual sugiere que si colocamos a un gato en una caja, éste tiene las mismas probabilidades de estar muerto o vivo. Hasta no abrir la caja, la existencia del gato está en duda; lo que quiere decir que nosotros hacemos que el gato exista al percibirlo. 

El principito: percepción e imaginación

¿Recuerdas el cordero de El principito? Si no lo recuerdas o lo desconoces, el principito se encuentra con un aviador y le pide que le dibuje un cordero, el hombre dibuja varios corderos que no convencen al protagonista, hasta que se le ocurrió dibujar una caja, explicándole que dentro estaba el cordero que quería. El principito recibió con gusto el dibujo, ya que él podía imaginar que dentro estaba el corderito que más deseara. Esto fue posible debido a que las probabilidades a nivel cuántico estaban asociadas con la percepción del principito, lo que no forzosamente indica que éste supiera más de física cuántica que el aviador.  

Incluso la revista internacional Nature publicó una nota de cómo salvar al gato de Schrödinger con sólo la predicción de saltos cuánticos, que es es el cambio discreto (no continuo) y aleatorio en el estado cuando se observa (Yale, 2022).  Cabe señalar que la física cuántica anticipa que no es posible saber exactamente en dónde se ubica un átomo, sólo te da una idea de por dónde logró pasar (al igual que la anteriormente mencionada ecuación ondulatoria).

Sin embargo, el físico Michael Devoret realizó un experimento en la Universidad de Yale que contradice a Niels Bohr al mencionar que los saltos de un átomo no son aleatorios ni abruptos como se creía. Es decir, que afirmaba que era posible señalar por dónde pasaría un átomo gracias al cálculo de trayectorias aproximadas. Esto lo logró realizando un monitoreo doblemente indirecto de un átomo artificial superconductor para monitorearlo en tiempo real, encontrando así la coherencia de los saltos cuánticos y anunciando la posibilidad de preverlos. 

Quizás estemos frente a uno de los grandes descubrimientos del siglo, el cual permita que las computadoras cuánticas hagan millones de operaciones. Si los científicos consiguen predecir los saltos cuánticos de los electrones, será un gran logro que les permitirá  crear una computadora que haga operaciones hipercomplejas que antes eran imposibles porque sólo se tenían aproximaciones a la mano. Ahora que sabes todo esto, ¿qué esperas para dibujar a tu cordero o salvar al gato? Sólo recuerda que tu percepción puede afectar la realidad. ¡Comienza a romper tus propios paradigmas, cree en que sí es posible y deshazte de tus miedos, y por favor ya que vas a decidir lo que pasará usando tu percepción: ¡Salva al gato!