Schrödinger: el otro camino a lo cuántico

Este año se celebra el 132 aniversario del nacimiento de Erwin Schrödinger (1887-1961),

Este año se celebra el 132 aniversario del nacimiento de Erwin Schrödinger (1887-1961), cuyos trabajos tienen que ver con “las leyes del mundo de lo muy pequeño” (R. Jiménez), la mecánica cuántica, de frontera entre la física y la filosofía.

Schrödinger construyó su teoría de la mecánica ondulatoria siguiendo el estilo más o menos especulativo de M. Planck, A. Einstein y L. De Broglie. Señaló que la mecánica cuántica no da cuenta de manera exhaustiva de la realidad a nivel microscópico, sino que “solo describe estadísticamente el comportamiento de los sistemas atómicos” (I. Campos). No cabe duda de que Schrödinger contribuye ampliamente a la polémica entre las dos escuelas con una famosa paradoja: “la del gato de Schrödinger”, con la cual demuestra que en la interpretación de la Escuela de Copenhague (N. Bohr, M. Born y W. Heisenberg, entre otros) molesta exageradamente el sentido común al pretender la existencia de un gato que ni está muerto ni está vivo mientras no lo observemos. Esta manera fina y entusiasta de mostrar los problemas muestra la aguda inteligencia del físico austríaco y su espíritu profético en ciencia.

La ecuación que inmortalizó a Schrödinger fue escogida por él entre otras por su sencillez (matemática) y por el hecho de que obtenía el espectro de Planck (radiación cósmica, vital para la cosmología y la astrofísica). Esta ecuación es la que gobierna todas las transiciones cuánticas (además es la fórmula más estudiada de todos los tiempos). La fineza de la misma radica en que las partículas tienen que imitar la predicción de la mecánica cuántica (R. Penrose).

Fruto de la actividad docente e investigativa de Schrödinger, la ecuación no apuntaba a estar con los que pensaban que el conocimiento científico tiene valor por sus consecuencias prácticas, en transformar el conocimiento en técnicas para la industria y otras actividades relacionadas. Para él, la ciencia tenía el mismo valor que otros productos culturales (como la filosofía, la arqueología o la historia del arte). También para la cosmología cuyas investigaciones no tienen aplicaciones prácticas para la vida en sociedad. De igual modo el desarrollo tecnológico o industrial seguido del desarrollo científico (teórico), por sí mismo, tampoco ha acrecentado la felicidad de los seres humanos. Entonces, ¿cuál es el valor de la ciencia? Desarrollar las destrezas investigativas a través de mucho estudio, de modo que el investigador llegue a saber todo lo que le sea posible sobre una rama particular de la ciencia.  Se observa, en este gran físico, que su interés filosófico movió su actividad científica.

Para Schrödinger la mayor pregunta filosófica fue formulada por Plotino: “¿quiénes somos?” El interés por saber quiénes somos le llevó al estudio de la genética y de la evolución, y a escribir sobre estas. Un especialista bárbaro ignora o desprecia los esfuerzos de los demás y no logra integrarlos en una cultura humana global. Un buen investigador debe ser un buen divulgador a fin de democratizar el acceso al conocimiento.

Schrödinger tenía claro que el objetivo último de la teoría cuántica consistía en explorar “la clase de realidad” que subyacía en el mundo atómico. La física se convertía en una rama de la metafísica dado que buscaba/aspiraba  comprender la esencia de la realidad física. ¿De qué clase de “intuición” se está hablando? Del principio de incertidumbre: cuanto más precisa sea la medida de una partícula, con menos exactitud se podrá determinar su momento, y viceversa. Y la ecuación de Schrödinger resultó tener una gigantesca gama de aplicaciones (química cuántica y, a mayor escala, superconductividad y superfluidez). Curiosamente, para Schrödinger la mecánica cuántica tenía un “enorme potencial de determinación fáctica, porque permitía excluir muchos estados y transiciones que la termodinámica clásica hacía depender del azar” (J. Arana).

Así, pues, el estilo profético más notable de este físico se mostró en su libro de divulgación ¿Qué es la vida? La vida es el resultado de las condiciones físicas y químicas adecuadas y, si se quiere, pertenece a una “totalidad” (D. Bohm), es una combustión controlada o un flujo de energía estructurado. El contenido energético total de un cuerpo humano se mantiene invariable más o menos. El flujo de energía corporal está regulado por el orden de la energía consumida o entropía negativa (P. Davies), como sistema de flujo se autoorganiza por los flujos de su entorno (o sistema abierto conectado) en lo que se denomina “termodinámica del no equilibrio” (TNE). Es decir, el sutil equilibrio sináptico, casi un “ajuste fino” antrópicamente hablando, como el tema de una melodía o el argumento de una novela, son “cualidades emergentes” en el plano colectivo de una estructura y no tienen sentido en un plano de los elementos constituyentes de la misma. Debido a la dualidad onda-partícula la onda indica qué se puede saber acerca del átomo pero no del átomo mismo porque se trata de ondas de posibilidad que son “expresión matemática de la inherente incertidumbre e imprevisibilidad del factor cuántico” (P. Davies).

La integridad indivisible de todo conjunto lleva a un paradójica conclusión respecto de la libertad de elección: se está ante una restricción que padecemos, es decir, nuestra incapacidad de conocer el futuro. Descriptivamente, somos montones de átomos en movimiento. Dicho de otro modo, lo que importa es que las poblaciones de moléculas que componen los cuerpos macroscópicos “no conspiren para desbaratar las previsiones estadísticas que les conciernen” (J. Arana) y, en el caso de los seres vivos, que el orden morfológico sea funcional en el sistema termodinámicamente inestable: el carácter multiatómico es una estrategia para protegerse del azar reinante a nivel monoatómico con lo que se supera el desorden térmico.

La vida es una discontinuidad cuántica cuya riqueza de las estructuras diferenciadas por la química del carbono se expresa como un sólido aperiódico en las estructuras cristalinas. El organismo se alimenta de orden y genera complejidad: su elevada organización y baja entropía “queda compensada por la polución, el calor y la entropía que desprenden a su alrededor” (Schneider y Sagan). Una máquina aprovecha el carbono quemándolo, mientras que un organismo lo convierte en parte de sí mismo, “extrae de él la vida misma” en una producción óptima de entropía. Los organismos no desobedecen la segunda ley de la termodinámica (o ciencia de los procesos espontáneos, el ímpetu de las cosas) porque se aplica a sistemas aislados y no a sistemas abiertos que, en términos matemáticos, hace que el cosmos sea “no-ergótico” (no repetitivo).

El universo no está a la misma temperatura en todas partes. Esto resulta fundamental porque refleja una increíble organización, que es la fuente de la complejidad de la vida que vemos. Aunque la flecha del tiempo es un rasgo intrínseco de la naturaleza, los residuos de los organismos se reciclan y alimentan a otros organismos. Schrödinger dio un tratamiento “físico” de la biología (los mecanismos moleculares de la genética) y predica que una nueva ley de física vendrá de la biología. Este libro no contribuye, según dicen los entendidos, con conocimientos biológicos precisos, sino con ideas que integran una visión filosófica, en este sentido tiene calidad profética porque convence a buena cantidad de científicos jóvenes (fundadores de la nueva biología) de que la nueva física se halla en los sistemas biológicos. Las cosas son muchos más complejas. El impacto de Schrödinger fue tal que convence a grupo de científicos, dentro del cual están Wilkins, Watson y Crick que descifraron junto con Franklin la herencia biológica desde las bases moleculares del fenómeno.

Para Schrödinger la pregunta filosófica por excelencia la formuló Plotino (s. III): “¿Quiénes somos?” Para contestarla se debe conocer el mundo natural y esto ha permitido la aparición de la ciencia en campos como la genética y la evolución. La divinidad quizás no sea cruel, pero sí refinada, mucho más de lo que se lo imaginaba Einstein. Panteísta escandaloso, se atrevió a decir con sinceridad: “Por tanto, yo soy Dios Todopoderoso”. No hay “yoes”, sino un “yo”, el de todos/as. Dios es coigual al cosmos y plasmado en las leyes de la Naturaleza y no tiene necesidad de hacer milagros porque el misterio de la vida es un problema de organización.


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