A finales de los años setenta, el físico John Wheeler se planteó una pregunta que aún inquieta a la comunidad científica: ¿en qué momento exactamente el universo ‘se da cuenta’ de que estamos observando un proceso cuántico? ¿Y realmente importa esto? La respuesta fue tan sorprendente que puso en duda las ideas habituales sobre la naturaleza de la realidad.
Todo comenzó con el clásico experimento de la doble rendija. Si se dirige luz hacia una pantalla con dos ranuras estrechas, en la pared opuesta aparece un patrón característico de interferencia: franjas alternas de luz y sombra. Este es un comportamiento típico de las ondas, visible incluso en la playa cuando las olas pasan por dos espacios estrechos.
Pero si se reduce la intensidad de la luz hasta que solo pasa un fotón por las rendijas, la situación se vuelve aún más interesante. Cada fotón, aparentemente, se comporta como una partícula, impactando en un punto específico de la pantalla. Sin embargo, si se recopilan suficientes de estos impactos ‘individuales’, vuelve a aparecer el mismo patrón de interferencia. Esto sugiere que incluso un solo fotón puede interferir consigo mismo.
Detectores y elección
Experimentos posteriores introdujeron un nuevo elemento: detectores capaces de registrar por cuál rendija pasa el fotón. En cuanto existe la posibilidad de conocer ese camino, el patrón de interferencia desaparece. Solo quedan puntos aislados en la pantalla y ya no se observa interferencia alguna. Así, el propio acto de medir hace que el fotón se comporte como una partícula y no como una onda.
Los científicos concluyeron que no es posible observar simultáneamente la naturaleza ondulatoria y corpuscular de la luz. El experimentador debe elegir qué aspecto desea investigar. Pero Wheeler propuso ir más allá y complicar el desafío.
Decisión retardada
¿Qué sucede si la decisión de medir o no la trayectoria de un fotón se toma después de que éste ya ha pasado por las rendijas? Wheeler propuso un experimento mental con un quásar lejano, cuya luz viaja durante miles de millones de años hasta nosotros. Parte de esa luz llega directamente, mientras que otra parte rodea un objeto masivo que actúa como lente gravitacional. Ambos rayos alcanzan la Tierra al mismo tiempo, y entonces podemos elegir qué medir: la naturaleza ondulatoria o la naturaleza corpuscular de la luz.
Los resultados fueron sorprendentes. Incluso si la decisión sobre el tipo de medición se toma en el último momento, el fotón “responde” a esa elección. Actúa como si ya supiera de antemano lo que vamos a hacer. Da la impresión de que una decisión futura puede cambiar el comportamiento pasado de la partícula.
Borrador cuántico
Más tarde, el experimento fue perfeccionado y se conoció como el “borrador cuántico con elección retardada”. En esta versión, el fotón primero atraviesa las rendijas y después el experimentador decide si conservar o eliminar la información sobre su trayectoria. Si la información se conserva, no se produce interferencia. Pero si los datos se borran, aparece un patrón de interferencia en la pantalla, aunque el fotón ya haya llegado al detector tiempo atrás.
La clave está en que la decisión se toma después de que el evento ya ha ocurrido. Esto da un giro radical a nuestra comprensión habitual de la relación causa-efecto. La mecánica cuántica, por así decirlo, sugiere que no debemos pensar en los fotones como algo que existe entre el principio y el final del experimento. Lo único relevante es aquello que finalmente medimos.
Repensando la realidad
Wheeler insistía en que no tiene sentido hablar de fotones ‘en vuelo’. Sólo existen los resultados de las mediciones; todo lo demás son intentos de interpretar lo que sucede. El orden de los eventos y los detalles del experimento carecen de importancia. El fotón muestra su naturaleza ondulatoria o corpuscular sólo en el momento de la medición, y no antes.
Esta conclusión paradójica llevó a los físicos a reconsiderar la esencia misma de la realidad. Los objetos cuánticos no siguen la lógica tradicional. Existen fuera del tiempo y el espacio tal como estamos acostumbrados a representarlos. Sólo el acto de la observación determina qué aspecto de la realidad veremos.
Si no lo sabía, John Wheeler fue uno de los físicos más influyentes del siglo XX, autor del término «agujero negro» y mentor de numerosos premios Nobel. Sus ideas sobre la mecánica cuántica y la naturaleza de la medición siguen generando debate en la comunidad científica. Los experimentos con el borrador cuántico se han convertido en un clásico de la física moderna y continúan inspirando a nuevas generaciones de investigadores en la búsqueda de respuestas sobre las leyes fundamentales del Universo.
