La debacle del determinismo

Isaac Newton

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A finales del siglo XVIII, la teoría de la gravitación universal de Isaac Newton estaba ya muy bien establecida. Como esta teoría permite predecir con gran exactitud las órbitas de los astros que forman parte del sistema solar, el astrónomo francés Pierre Simon de Laplace creyó tener razones suficientes para afirmar lo siguiente:

Una inteligencia que conociera todas las fuerzas que animan la naturaleza, así como la situación respectiva de los seres que la componen… podría abarcar en una sola fórmula los movimientos de los cuerpos más grandes del universo y los del átomo más ligero; nada le resultaría incierto y tanto el futuro como el pasado estarían presentes ante sus ojos.

Esta afirmación se convirtió en el dogma del materialismo determinista, una doctrina filosófica (no científica) que sostiene que lo único que existe es la materia (tomando el término en sentido amplio) y que toda la historia del universo está determinada: no existe, por tanto, la libertad humana, ni puede haber intencionalidad, ni hay causas finales en la naturaleza, sólo hay causas eficientes.

La afirmación de Laplace puede expresarse con otras palabras, en términos más modernos:

Si conociéramos la posición y el momento de todas las partículas del universo en un instante determinado, podríamos predecir todo su desarrollo pasado y futuro.

Durante el siglo XIX, el determinismo pasó a dominar la mentalidad filosófica (no la científica, por cierto), pero en el siglo XX sufrió tres ataques devastadores que lo hicieron insostenible. Voy a citar aquí esos tres ataques en orden lógico, no en orden cronológico:

1. El principio de incertidumbre de Heisenberg, que en su forma más conocida dice lo siguiente:

Werner Heisenberg

No es posible conocer con exactitud absoluta la posición y el momento de una partícula en un instante del tiempo determinado.

Obsérvese que este principio se aplica, no sólo a todas las partículas del universo, como dice la forma modernizada de la afirmación de Laplace, sino a cada una de esas partículas.

Los físicos y los filósofos no están de acuerdo en la trascendencia del principio de incertidumbre. Algunos piensan que cada partícula tiene una posición y un momento bien definidos, aunque nosotros no podemos conocer las dos propiedades al mismo tiempo con exactitud arbitraria, lo que daría lugar a una incertidumbre epistemológica. Otros creen que la incertidumbre es física, o sea, que las partículas, en realidad, no tienen posición y momento claramente determinados.

Ante el desafío del principio de incertidumbre, los deterministas podrían contestar lo siguiente:

De acuerdo: nunca seremos capaces de conocer exactamente las propiedades de todas las partículas del universo en un momento dado. Pero ¿no podríamos llegar a conocerlas con suficiente aproximación como para poder predecir, con un margen razonable, todo el desarrollo pasado y futuro del cosmos?

El segundo ataque devastador contra el determinismo dio respuesta a esta pregunta:

2. La teoría del caos, pre-formulada por Poincaré y formulada por Edward Lorenz durante los años 50, que dice lo siguiente:

En los sistemas caóticos, diferencias muy pequeñas en las condiciones iniciales dan lugar a diferencias enormes en los resultados finales.

Como las ecuaciones de Newton describen un sistema caótico, y puesto que el universo dura ya un tiempo muy grande (unos 13.800 millones de años) se sigue que jamás podremos hacer predicciones correctas sobre su evolución a largo plazo.

Al igual que en el caso anterior, los físicos y los filósofos no se ponen de acuerdo sobre el tipo de incertidumbre que se deriva de la teoría del caos. Aunque la mayor parte piensan que es epistemológica (que sólo limita nuestra capacidad de conocer), algunos, como Ilya Prigogine, piensan que se trata de incertidumbre física, o sea, intrínseca.

Ante el doble desafío del principio de incertidumbre y la teoría del caos, los deterministas, apoyándose en la hipótesis de que estas incertidumbres pueden ser epistemológicas, podrían contestar lo siguiente:

De acuerdo: nunca seremos capaces de calcular las trayectorias de todas las partículas del universo. Pero eso no implica que esas trayectorias no existan, aunque sean incognoscibles para nosotros, para el demonio de Laplace y para cualquier otro ente consciente dentro del universo.

La respuesta a esto la da el tercer ataque:

Niels Bohr

3. Interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica: Según Niels Bohr y su escuela, la física de las partículas elementales no es determinista, sino aleatoria, con indeterminismo físico, lo que significa que:

No sólo es imposible predecir el desarrollo futuro del universo a largo plazo, sino también en cada uno de los pasos instantáneos de su existencia (en cada colapso cuántico).

Es cierto que la ecuación de Schrödinger, que describe el comportamiento de las partículas elementales antes del colapso cuántico, es determinista. Pero el colapso cuántico, que según esta interpretación sirve de interfaz entre los fenómenos microscópicos cuánticos y los macroscópicos clásicos, es indeterminista. De eso no se puede escapar, salvo rechazando la interpretación de Copenhague.

La interpretación de Copenhague ha sido predominante en la física cuántica durante todo el siglo XX. Muchos intentos de echarla abajo han fracasado. Para salvar el determinismo, la única opción que les queda a sus partidarios es negarla, sustituirla por otra interpretación que no implique indeterminismo físico. Hasta ahora, todas las propuestas han fracasado, por lo que la única escapatoria de los deterministas ha sido recurrir al multiverso cuántico (véase otro artículo de este blog), según el cuál en cada colapso cuántico (o sea un número enorme de veces cada segundo) el universo se divide en dos universos paralelos en los que los dos resultados posibles del colapso habrán tenido lugar (uno en un universo, el otro en el otro). El multiverso cuántico implicaría que no existe un solo universo, sino un número enorme, mayor que ningún otro número conocido, y cualquier cosa que pueda suceder habrá sucedido en alguno de esos universos. Así se consigue recuperar el determinismo. Nuestro universo no sería determinista, pero el conjunto del multiverso cuántico sí lo sería.

Lo que no explica esta teoría demencial y no científica (porque afirma algo cuya falsedad no se puede demostrar) es por qué nosotros estamos en este universo concreto y no en otro de los muchísimos que existirían simultáneamente.

Entre tanto, el indeterminismo intrínseco de la base física del universo hace posible cosas como la intencionalidad humana, la voluntad libre y la interacción de Dios con el universo, no porque el indeterminismo sea lo mismo que la libertad, sino porque al declarar abierto el conjunto de causas eficientes, permite que existan otras causas (las causas finales) cuya existencia niega el determinismo.

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Manuel Alfonseca

Agradezco a Ana Márquez, que me sugirió este artículo