sábado, septiembre 24, 2016

Las reglas para el cálculo clásico de probabilidades podrían depender de la aleatoriedad cuántica

 
El que mucho habla, mucho yerra; callar a tiempo es de sabios. Prov. 10:19 (VP).

A pesar de la deferencia existente con las “leyes” de la naturaleza que supuestamente gobiernan todo lo que sucede, lo cierto es que el azar gobierna el mundo

Por donde se mire está el azar, en todos los procesos descritos por las matemáticas de la probabilidad. La temperatura del aire y los caprichos del tiempo dependen de colisiones aleatorias de moléculas. Las computadoras operan con los principios de la teoría de la información, que se basa en la cuantificación de las probabilidades. El tiempo corre hacia adelante, y el desorden reemplaza el orden en virtud de la ley probabilística del segundo principio de la termodinámica.

El azar determina todo, desde el que recibe fármacos en pruebas clínicas al equipo recibe el balón por primera vez en los juegos de fútbol.

Sin embargo, a pesar de su importancia generalizada, el azar siempre se ha mantenido bastante misterioso. No es fácil de definir, y nadie ha articulado con claridad exactamente de dónde proviene aleatoriedad… al menos no para satisfacer a todos los científicos.

Hay una fuente segura de azar, sin embargo: la física cuántica. En los átomos y las moléculas, la física cuántica requiere de una aleatoriedad que no se puede eludir.

Un electrón puede encontrarse en cualquiera de una serie de lugares, la física cuántica no puede decirle dónde será, pero permite calcular las probabilidades de las diversas posibilidades.

Pero es difícil ver en qué tiene que ver la aleatoriedad cuántica con la aleatoriedad en el mundo macroscópico. La incertidumbre cuántica en la ubicación de un centavo es mucho más pequeña que uno de los cabellos de la cabeza de Lincoln. No parece probable que la aleatoriedad en el mundo cuántico sea relevante para el ámbito de las monedas y los dados y la rueda de la fortuna. Para cosas como esas, la teoría de la probabilidad “clásica” parece que funciona bastante bien.
 
Las consideraciones cuánticas son ignoradas.

Lamentablemente, sin embargo, la probabilidad clásica no tiene ningún derecho real de validez, salvo tal vez su éxito en mantener a los casinos en sus negocios.



“No ha habido ninguna validación sistemática de las probabilidades puramente clásicas”, escriben los físicos Andreas Albrecht y Daniel Phillips. La teoría de probabilidades clásica, dicen, sólo cuantifica la ignorancia acerca de todos los factores que determinan exactamente donde caerá la bola en la ruleta, si la bolsa sube  o baja o cuando su mano capture un centavo lanzado al aire. No se puede decir por qué existe esa ignorancia.

Así que supongamos que, argumentan Albrecht y Phillips, la ignorancia cuantificada por la teoría de probabilidades clásica está “arraigada en determinadas propiedades físicas del mundo que nos rodea”. En ese caso, “las cosas que llamamos” probabilidades clásicas “pueden ser vistas como originadas en las probabilidades cuánticas que gobiernan el mundo microscópico.”
Las grandes fluctuaciones de los gases y líquidos, por ejemplo, se remontan a la aleatoriedad cuántica en el nivel molecular, sostienen Albrecht y Phillips en un documento nuevo, en línea en arXiv.org. Ellos calculan cómo las pequeñas incertidumbres cuánticas se pueden propagar hacia arriba a un sistema más grande. Incluso en el billar, los cálculos muestran que después de sólo ocho colisiones la incertidumbre cuántica se convierte en un factor en la determinación de qué bolas se chocarán a continuación.

Del mismo modo, al lanzar una moneda, la incertidumbre cuántica a nivel molecular puede influir por qué las caras y cruz  aparecen de forma aleatoria. Si se lanza una moneda con una máquina perfecta, impartiendo precisamente la misma cantidad de impulso cada vez, siempre sale el mismo resultado. Pero cuando se tira una moneda con el pulgar, no se puede controlar exactamente cuántas veces da vueltas la moneda antes de cogerla. El tiempo preciso del giro inicial y la captura está limitado por el control de su cerebro sobre los músculos, que a su vez depende de las moléculas de proteínas que actúan en las células nerviosas. Las moléculas de proteína son sacudidas por moléculas de agua con frecuencia fluctuante que derivada de la aleatoriedad cuántica.

“Tenemos el plausible argumento de que el resultado de un lanzamiento de moneda es realmente una medida cuántica”, escribe Albrecht y Phillips, de la Universidad de California, Davis. “El resultado de 50-50 de lanzamiento de una moneda se puede derivar, en principio, de la física cuántica… sin ninguna referencia a las nociones clásicas de la forma en que debemos ‘cuantificar nuestra ignorancia.’”

Albrecht y Phillips están preocupados con la probabilidad debido a su papel en las teorías de muestran al universo como uno en una multiplicidad de espacios que se conocen como el multiuniverso.
 

En el análisis de las teorías de los multiversos, los físicos se enfrentan con frecuencia a casos en que las matemáticas cuánticas no permite el cálculo probabilístico (como con preguntas tales como ¿cuántos de todos los universos posibles podrían albergar vida). En situaciones en las que las matemáticas cuánticas no permiten que se calculen las probabilidades, los físicos recurren a la teoría clásica de probabilidades. Pero si las probabilidades clásicas son, en realidad, cuánticas en su origen, entonces no tiene sentido usarlas si la matemática cuántica dice que no se pueden calcular las probabilidades.
“Nuestra pretensión es que las probabilidades sólo sean herramientas probadas y confiables si tienen valores claros determinadas a partir del estado cuántico”, escribieron Albrecht y Phillips.

En consecuencia, las teorías actuales del multiuniverso deben tomarse con sospecha, observan Albrecht y Phillips. Y si realmente la física cuántica es la base de todas las probabilidades de la vida real, no hay duda de que habrá consecuencias adicionales de esta idea. Incluso podría ser una buena idea reemplazar a los árbitros de fútbol por físicos cuánticos.

Isaías 34:4 Todo el ejército de los cielos se consumirá, y los cielos se enrollarán como un pergamino; también todos sus ejércitos se marchitarán como se marchita la hoja de la vid, o como se marchita la de la higuera.
 "Cristo viene ya"

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