¿El Futuro Puede Afectar al Pasado?

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Lo que haces hoy podría afectar a lo que sucedió ayer – esta es la extravagante conclusión de un experimento mental de física cuántica que se describe en el borrador de un artículo de Yakir Aharonov de la Universidad de Tel-Aviv en Israel y sus colegas.
Parece imposible, de hecho parece violar uno de los principios más valiosos de la ciencia – la causalidad – pero los investigadores dicen que las reglas del mundo cuántico conspiran para preservar la causalidad “ocultando” la influencia de las elecciones futuras hasta que realmente se realizan dichas elecciones.
 En el corazón de la idea está el fenómeno cuántico de la “no localidad”, en el cual hay dos o más partículas en estados interrelacionados o “entrelazados” que permanecen indeterminados hasta que se realiza una medida en una de ellas.
Una vez tienen lugar las medidas, el estado de la otra partícula queda también fijado instantáneamente, sin importar lo lejos que esté. Albert Einstein señaló por primera vez esta “acción a distancia” instantánea en 1935, cuando defendió que esto significaba que la teoría cuántica debía ser incompleta.
Los experimentos modernos han confirmado que esta acción instantánea es, de hecho, real, y ahora resulta clave para tecnologías prácticas de la cuántica tales como la criptografía y la computación cuántica. Aharonov y sus colaboradores describen un experimento para un gran grupo de partículas entrelazadas. Defienden que, bajo ciertas condiciones, la elección del experimentador de una medida de los estados de las partículas pueden afectar a los estados de las partículas que estaban en un momento anterior, cuando se realizó una medida muy débil.
En efecto, la medida “débil” anterior anticipa la elección realizada en la posterior medida “fuerte”. 4D en lugar de 3D El trabajo se basa en una forma de pensar sobre el entrelazamiento conocida como “formalismo de vector de dos estados” (TSVF), propuesta por Aharonov hace tres décadas. El TSVF considera las correlaciones entre partículas en un espacio-tiempo 4D en lugar de en un espacio 3D. “En tres dimensiones parece algún tipo de influencia milagrosa entre dos partículas lejanas”, dice el colega de Aharonov, Avshalom Elitzur del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot, Israel. “En un espacio-tiempo completo, es una interacción continua que se extiende entre eventos pasados y futuros”.
Aharonov y su equipo han descubierto ahora una notable implicación del TSVF que está relacionada con la cuestión de cuál es el estado de una partícula entre dos medidas – una versión cuántica del famoso problema de Einstein sobre cómo podemos estar seguros de si la Luna sigue ahí cuando no la estamos mirando.
 ¿Cómo saber cosas sobre las partículas sin hacer mediciones sobre ellas?. El TSVF demuestra que es posible lograr una información intermedia – haciendo una medida suficientemente “débil” sobre un grupo de partículas entrelazadas preparadas de la misma forma y calculando la media estadística.
Medidas sutiles La teoría de la medida débil – propuesta y desarrollada inicialmente por Aharonov y su grupo en 1988 – define que es posible medir “sutilmente” o “débilmente” un sistema cuántico para lograr algo de información sobre una propiedad (por ejemplo, posición) sin perturbar apreciablemente la propiedad complementaria (momento) y, por tanto, la evolución futura del sistema. Aunque la cantidad de información obtenida para cada medida es minúscula, un promedio de múltiples medidas nos da una estimación precisa de las medidas de la propiedad sin perturbar su valor final. Cada medida débil puede decirte algo sobre la probabilidad de distintos estados (valor de espín arriba o abajo, por ejemplo) – aunque con un gran margen de error – sin colapsar realmente las partículas en estados definidos, como sucedería con una medida fuerte. “Una medida débil cambia el estado medido y te da información sobre el estado localizado resultante”, dice Elitzur. “Pero realiza ambas tareas muy débilmente, y el cambio que genera en el sistema es más débil que la información que te proporciona”.
Como resultado, explica Elitzur, “cada medida débil aislada, por sí misma no te dice casi nada. Las medidas proporcionan un resultado fiable solo después de reunirlas todas. Entonces los errores se cancelan y pueden extraer algo de información sobre el conjunto como un todo”.
En el experimento mental de los investigadores, los resultados de estas medidas débiles están de acuerdo con aquellas de las posteriores medidas fuertes, en las que el experimentador elige libremente qué medida de orientación del espín medir – incluso aunque los estados de las partículas aún estén indeterminados tras las medidas débiles. Lo que esto significa, explica, es que dentro del TSVF “una partícula entre dos medidas posee los dos estados indicados por ambas, la pasada y la futura”. La naturaleza es exigente.
El inconveniente es que, solo añadiendo información adicional procedente de las medidas fuertes, se puede revelar lo que dice la medida débil “realmente”. La información ya estaba allí – pero codificada y solo mostrada en retrospectiva. Por lo que se conserva la causalidad, incluso aunque sea de una forma algo distinta a como la conocemos habitualmente. El porqué de esta censura no está claro, salvo desde una perspectiva metafísica. “Se sabe que la naturaleza es exigente con todo aquello que no parece consistente”, dice Elitzur. “Por lo que no va a manifestar un aprecio por la causalidad hacia el pasado – personas matando a sus abuelos y todo eso”.
 Elitzur dice que algunos especialistas en óptica cuántica han expresado interés en llevar a cabo el experimento en laboratorio, lo que cree que no debería ser más difícil que en anteriores estudios sobre entrelazamiento. Charles Bennett del Centro de Investigación T J Watson de IBM en Yorktown Heights, Nueva York,especialista en teoría de la información cuántica, no está convencido. Ve el TSVF simplemente como una forma de observar los resultados, y cree que los hallazgos pueden interpretarse sin ninguna “causalidad hacia el pasado”, por lo que los autores están creando un hombre de paja. “Para hacer que su hombre de paja parezca más fuerte, usan un lenguaje que oscurece la diferencia clave entre comunicación y correlación”, dice.
Añade que es como un experimento de criptografía cuántica en el cual el emisor envía al receptor la clave de descifrado antes de enviar (o incluso decidir si envía) el mensaje, y luego afirma que es una especie de “anticipo” del mensaje. Sin embargo, Aharonov y sus colegas sospechan que sus hallazgos podrían incluso tener implicaciones para el libre albedrío. “Nuestro grupo sigue dividido en cierto modo sobre estas cuestiones filosóficas”, dice Elitzur. La opinión de Aharonov, dice, “es algo talmúdica: todo lo que vas a hacer ya es conocido por Dios, pero aún tienes la capacidad de elección”.
Artículo publicado por Philip Ball el 3 de agosto de 2012 en physicsworld.com
EXPERIMENTOS MUESTRAN QUE EL FUTURO AFECTA EL PASADO ¿TIENE EL UNIVERSO UN DESTINO?
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Nuestra experiencia ordinaria nos dice que lo que hicimos en el pasado es la causa de lo que sucede en el futuro. Que el tiempo solo fluye en una dirección. El pasado es inexorable y determinante. Pero, para aquellos a los que les gustaría escapar de la tiranía del pasado, existe una posibilidad: que el futuro lo modifique. Al menos esto ocurre en el mundo subatómico, como ha sido demostrado en una serie de expermientos que dan pie a este artículo. Formados por átomos que son influidos por las fuerzas físicas del futuro, es posible, en teoría, que el porvenir cambie nuestra historia. Lo que abre la posibilidad de que el universo mismo tenga un destino, el cual, como un misterioso imán al final del tiempo, esté guíando el presente.

Desde hace varias décadas el físico Yakir Aharonov formuló la hipótesis de la causalidad en reversa para explicar varios fenómenos de la mecánica cuántica que superaban toda lógica basada en el mundo que generalmente observamos. Pese a que las matemáticas de Aharanov eran impecables, lo extraño y contraintuitivo de su razonamiento hicieron que la mayoría de los físicos desestimaran su teoría. Algo que empieza a cambiar en la actualidad después de varios experimentos que confirman la influencia del futuro en el pasado.

En la física clásica se creía que las leyes de la física podían ser usadas para determinar el futuro de todo el universo y cada objeto dentro de él. Teniendo la suficiente información podríamos saber el estado que tomará cada partícula, persona o planeta. Sin embargo, con la mecánica cuántica y su principio de incertidumbre se mostró que esto no era así. Según el principio de incertidumbre es imposible saber todas las propiedades de una misma partícula en el mismo momento. Es imposible saber en dónde está la partícula y a que velocidad se está moviendo; entre más preciso se determina un aspecto, menos precision se tiene en la medición del otro. En la escala cuántica las partículas pueden existir en más de un lugar en el mismo momento –hasta que las observas. Esta superposición es uno de los misterios centrales de la física.

La incertidumbre del mundo cuántico puede observarse en en laboratorio, pore ejemplo en la decadencia de los átomos radioacitvos. Si tienes dos átomos radioactivos idénticos, uno puede decaer en un minuto y el segundo puede tardar una hora en decaer. Simplemente no hay forma de explicar los diferentes comportamientos de cada átomo o de predecir cuando deacaerán observando su historia y –en apariencia- no hay causa definitiva que produzca estos efectos. Este indeterminismo famosamente contrarió a Einstein, que dijo en su momento ”Dios no juega a los dados”. ¿Pero si Dios no juega a los dados, dónde está la información que determina lo que le sucede a las partículas? Aharanov cree que no podemos percibir esa información que regula el comportamiento de la materia porque no existe en el pasado, proviene del futuro.

“La naturaleza nos está tratando de decir que existe una diferencia entre dos partículas aparentemente idénticas con destinos distintos, pero esa diferencia solo puede ser encontrada en el futuro”, dice Aharanov, quien ha formulado la teoría mecánica cuántica de tiempo simétrico, que explica cómo la información del futuro podría llenar el hueco indeterminista del presente.

Ahranov y el físico de la Universidad de Chapman, Jeff, Tollaksen, diseñaron una serie de experimentos en los que el resultado es determinado por los eventos que ocurren después de que el experimento fue realizado. El protocolo incluye una medición de preselección realizada en un grupo de partículas; una medición intermedia; y una postselección en la que los investigadores seleccionan un subgrupo de las partículas para realizar una terecera medición relacionada. Para encontrar evidencia de la causalidad en reversa –información fluyendo del pasado al futuro- el experimento tendría que demostrar que los efectos medidos en el estado intermedio están ligados a acciones realizadas al subgrupo de partículas en un tiempo posterior.

La idea es que las estelas de las mediciones realizadas en el futuro regresarían al presente para combinarse con el pasado, como olas combinándose por las mareas de dos barcos que fluyen en dirección opuesta.

El año pasado el físico John Howell de la Universidad de Rochester logró materializar un experimento siguiendo estos principios, realizado con las llamadas “mediciones débiles” para que el acto de medir no anulara el experimento al perturbar las propiedades cuánticas, lo que consiste en repetir los experimentos miles de veces para crear una base de datos consistente.

En el experimento de Rochester se midió el paso de luz laser a través de un aparato que segmenta los haces de luz. Parte del haz de luz pasaba directamente a través del aparato y parte rebotaba en un espejo que se movía milimétricamente debido a que estaba adherido a un motor. Los investigadores midieron la difracción del laser reflejado y así determinaron cuánto se había movido el espejo motorizado. En el caso en el que los experimentadores decidieron no realizar una medición de postselección entonces los ángulos de difracción de la fase intermedia resultaron ser mínimos. Pero cuando realizaron una medición de postselección, los resultados fueron completamente distintos. Cuando los científicos escogieron medir la luz laser saliendo de una de las aperturas, entonces solo esa luz acabó con ángulos de difracción amplificados por un factor de más de 100 en el paso de medición intermedia. De alguna forma la decision de medir al final afectaba el resultado de la medición intermedia, aunque esta había sido realizada en un tiempo anterior. (Leer más sobre este experimento)

Aharanov cree que posiblemente dios juege a los dados con el universo justamente para crear una incertidumbre, una especie de laguna legal, a través de la cual pueda ejercer una influencia en el presente, sin jamás ser sorprendido haciéndolo.

“El futuro solo puede afectar el presente si existe espacio para descartar su influencia como un error”, dice Aharanov.

Uno de los físicos más reconocidos del mundo, Paul Davies, de la Universida de Arizona State cree que es posible que la retroalimentación del futuro este guíando el desarrollo de la vida en el universo. Los cosmólogos desde hace tiempo se han maravillado por cómo las condiciones de nuestro universo –como el ritmo de su expansión- proveen el caldo de cultivo ideal para las galaxias, estrellas y planetas. La probablilidad de obtener un universo como el nuestro por el mero azar es sumamente remota. Pero si el estado final del universo está definido y se extiende de adelante hacia atrás para influir el universo desde sus inicios, esto amplifica la posibilidad de que surga la vida y la inteligencia en el universo.

“Nuestra meta es descubrir si la Madre Naturaleza ha estado haciendo sus propias postselecciones, causando que aparezcan estos efectos inesperados”.

Notablemente, al afectar el futuro el pasado y el presente se genera la posibilidad de que el universo tenga un destino, una especie de programa que magnetiza los sucesos hacia su estado final. Lo asombroso es que el “destino” del universo podría haber sido establecido tanto en el pasado como en el futuro, es posible que dios sea una especie de horizonte en el porvenir que inmanta al universo hacia ser él –donde el pasado y el futuro se enrollan como una serpiente ouroboros. Más que el creador, la creación.

Surgen innumerables conjeturas, ¿si el futuro ya existe hasta que punto tenemos libre albedrío?

La ciencia ficción cobra una nueva dimensión a la luz de la causalidad en reversa. Nosotros mismos, como individuos o como humanidad podríamos estar influyendo nuestra evolución e incluso regulándola desde el futuro: como un extraño atractor al final de un tunel. Es posible que retrocausalmente una civilización suficientemente avanzada -tal vez al borde de la destrucción,- pudiera alterar su destino alterando su pasado, llamándose a sí misma para cumplir con una autoprofecía.

Fuente: Ojo Científico, Discover Mag

 

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Publicado el 08/08/2017 en Despierta Cordoba. Añade a favoritos el enlace permanente. Comentarios desactivados en ¿El Futuro Puede Afectar al Pasado?.

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