De la Física Cuántica a la Cuántica Social o QuantHumanity

Hemos hablado muchas veces de "Física Cuántica" en este blog. No es fácil explicar qué es, e incluso un socorrido chiste dice que si crees comprender la física cuántica... ¡entonces no la has entendido en absoluto! Porque  como apuntó Niels Bohr, "Quien no esté impactado con la Física Cuántica es porque no la ha entendido".  

Ayer nos reunimos en BAT Tower, representantes de distintas asociaciones ciudadanas altruistas (como Internet&Euskadi, Aprendices, GetxoBlog,...) que hemos estado más de dos décadas colaborando en la socialización de Internet, la Tecnología, la Ciencias,.. al conjunto de la sociedad. Y comenzamos a buscar caminos para proseguir en esta labor de aportación desde la Sociedad Civil. Debatiendo un rato, una posibilidad que encontramos fue transponer ideas de la Mecánica Cuántica.

El primer reto es buscar un nuevo nombre o eje conductor como lo fue el cisne negro de Internet o lo es la Inteligencia Artificial. Pensamos en ello dado que desde el 7 de junio de 2024, las Naciones Unidas proclamaron el 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuántica. Esta iniciativa mundial de un año de duración "se observará a través de iniciativas en todos los niveles destinadas a aumentar la conciencia pública sobre la importancia de la cuántica y sus aplicaciones". 

Explicado para un profano, la Física o Mecánica Cuántica es una rama de la física que se ocupa de estudiar cómo funcionan las cosas a escalas muy pequeñas, como átomos y partículas subatómicas. Es diferente de la física clásica, que explica cómo funcionan las cosas grandes que vemos a diario, como coches, planetas o pelotas. A continuación, lo explicamos con conceptos sencillos, seguidos de su posible traslación a las ciencias humanas:

1. Todo lo real está formado por partículas pequeñas

En el nivel más básico, todo lo que existe (tú, el aire, los planetas) está compuesto por partículas diminutas como electrones, protones, neutrones y partículas subatómicas. La física cuántica estudia cómo se comportan estas partículas.

Las grandes corrientes mundiales, de economía, guerra y futuro, parecen en manos de muy pocas personas, élites o corporaciones, que quizá no sean ni siquiera conocidos. Pero cada persona y cada comunidad, en su realidad cotidiana, puede tomas decisiones que son determinantes, incluso a escala planetaria.

2. El comportamiento de las partículas es extraño

A diferencia de los objetos grandes, las partículas subatómicas no siguen las reglas "normales del mundo macroscópico". Por ejemplo:

• Están en varios lugares a la vez por el principio de superposición: Una partícula puede "existir" en más de un sitio al mismo tiempo, como si una pelota estuviera en dos habitaciones a la vez. 
• Se comportan como partículas y ondas: Dependiendo de cómo las observes, pueden actuar como pequeñas bolitas o como ondas. Es como si un coche pudiera atravesar una pared porque se convierte en una ola.

Hemos de confiar en nosotros mismos, en el inmenso poder de la sociedad. “Mucha gente pequeña, en lugares pequeños, haciendo cosas pequeñas, puede cambiar el mundo”. La frase se atribuye a Eduardo Galeano, aunque algunos eruditos la trasladan hasta el siglo XVIII para poner términos parecidos en boca de San Juan Bautista de La Salle. Somos como "el gato de Schrödinger", que quizá hoy nos preguntaría: ¿Estáis vivos, sabéis hacia dónde vais o quién conduce este planeta?

3. El observador importa y todo está conectado

En el mundo cuántico, observar algo cambia cómo se comporta. Esto se llama el principio de incertidumbre. Por ejemplo, si intentas medir la posición exacta de una partícula, pierdes precisión sobre su velocidad, y viceversa.

A través del fenómeno llamado entrelazamiento cuántico, dos partículas-ondas pueden estar conectadas de tal forma que lo que le pase a una afecta instantáneamente a la otra, sin importar lo lejos que estén. Es como si giraras un dado en tu casa y automáticamente cambiara otro dado en otro país.

Algo parecido sucede y puede potenciarse en nuestras relaciones interpersonales y con la naturaleza, y hoy aún más y mejor con las posibilidades digitales. Las acciones, grandes o pequeñas, de aprendizaje, de colaboración, de solidaridad,... se expanden y propagan como ondas que generan avances en los entornos próximos y remotos, inspirando a otros seres humanos, iluminando un futuro de esperanza y apuntando hacia una utopía hacia la que avanzar.

¿Por qué es importante la Física Cuántica?

Aunque suena extraño, la física cuántica no es solo teoría: ha llevado a inventos como los ordenadores, los láseres, los GPS e incluso tecnologías futuras como los ordenadores cuánticos. Es la base de cómo entendemos el universo en su nivel más fundamental. 

Necesitamos una llamada a movilizarnos con una Cuántica Social o QuantHumanity para vislumbrar el futuro que merecemos y queremos construir junto con todas las generaciones presentes, mediante la acción urgente e inmediata desde una cultura de humanismo, de paz, de ética transhumanista con respeto a la naturaleza. 

Partiremos de una visión a medio y largo plazo, con mirada autocrítica que reúna activismo ético ante una tecnosociedad que debe asegurar la pervivencia de los valores democráticos que defiendan el bien común de toda la sociedad. Apelamos a la educación, a la ciencia, al conocimiento como caminos por los que transitar buscando alianzas con la política de altura, la universidad comprometida, el periodismo riguroso, las organizaciones empresariales y sindicales, los movimientos sociales,... 

Tras una reunión en la @BAT_Tower (B Accelerator Tower) acabamos de crear un grupo creciente denominado #QuantHumanity o Cuántica Social de análisis sobre el futuro de la humanidad. pic.twitter.com/FUD4yA7MZ4

— Mikel Agirregabiria (@agirregabiria) December 13, 2024

El 29 de noviembre de 1935 el físico Erwin Schrödinger publicó su experimento mental conocido como "el gato de Schrödinger". La paradoja del minino “que si vivo, que si muerto” ha traspasado las fronteras de la física. https://t.co/p9thhrGGD7 pic.twitter.com/QbCQAXp0CV

— Literamus (@Literamus) November 30, 2024

2025: Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas

¡Bienvenidos al 2025, Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas! Bajo un titular provisional, QuantHumanity, un grupo de personas estamos valorando aprovechar este conocimiento en el ámbito de la política y la sociedad.

Ha pasado un siglo desde la fundación de la mecánica cuántica. La física cuántica puede entenderse como una metáfora en las ciencias sociales al describir cómo los sistemas sociales no tienen una única realidad fija, sino que dependen del observador y de las interacciones. Aquí exponemos ocho metáforas que vinculan conceptos de la física cuántica con las ciencias sociales, destacando la complejidad, la subjetividad y las dinámicas interactivas de los sistemas sociales:

1. La Superposición Social: Así como una partícula puede estar en varios estados a la vez hasta ser observada, los fenómenos sociales pueden tener múltiples significados o interpretaciones dependiendo del contexto cultural, ideológico o del observador. Así como en física cuántica una partícula puede existir en múltiples estados simultáneamente hasta que es observada (superposición), los fenómenos sociales también pueden manifestarse de diversas maneras dependiendo del contexto, la percepción o la interacción de los individuos involucrados. 

Dos ejemplos: 1º Una protesta social puede interpretarse como un acto de justicia o de desorden dependiendo del marco cultural o ideológico del observador. 2º Un líder político puede ser visto como un visionario o un opresor, dependiendo de quién lo juzgue. En ambos casos, el "estado" del sistema social se "colapsa" en una realidad concreta sólo cuando es percibido, medido o interpretado, al igual que en la física cuántica. Esta metáfora resalta la complejidad, la subjetividad y la interdependencia de los fenómenos sociales, donde las múltiples posibilidades coexisten hasta que son definidas por las interacciones humanas.

2. El Entrelazamiento Humano: En la física cuántica, dos partículas pueden permanecer conectadas independientemente de la distancia. En las ciencias sociales, esto simboliza cómo las relaciones humanas y las dinámicas sociales están profundamente entrelazadas: las acciones de un individuo o grupo pueden influir en otros de forma inmediata, incluso a gran distancia (globalización, redes sociales).

3. El Principio de Incertidumbre Social: Inspirado en Heisenberg, este principio podría sugerir que cuanto más intentamos medir o categorizar un fenómeno social (como una cultura o una ideología), más cambiamos su naturaleza. Ejemplo: investigar un grupo social puede modificar sus comportamientos originales debido a la observación externa.

4. El Colapso de Realidades Sociales: En mecánica cuántica, la realidad de una partícula "colapsa" en un estado definido al ser medida. En ciencias sociales, las narrativas y percepciones colectivas "colapsan" en una realidad aceptada cuando un grupo decide qué interpretación seguir. Ejemplo: la formación de una opinión pública.

5. La Dualidad Social: Así como una partícula puede comportarse como onda o partícula según cómo se mida, las personas y los grupos pueden mostrar características diferentes (colaboración vs. conflicto, unidad vs. división) dependiendo de las circunstancias sociales.

6. Energía del Campo Social: El campo cuántico, que conecta y afecta a todas las partículas, puede interpretarse como una metáfora de los sistemas sociales: las creencias, normas y valores compartidos actúan como un "campo social" que conecta e influye en todos los individuos de una comunidad.

7. Fluctuaciones Cuánticas de la Opinión Pública: Las partículas cuánticas fluctúan de forma aleatoria e impredecible. En las ciencias sociales, esto podría simbolizar el comportamiento aparentemente caótico e impredecible de las opiniones públicas o tendencias sociales, que se ven afectadas por pequeñas influencias externas.

8. La Resonancia Colectiva: En la física cuántica, la resonancia ocurre cuando las frecuencias se alinean y amplifican. En ciencias sociales, esto puede compararse con cómo movimientos o ideas ganan fuerza cuando las creencias y energías de individuos se sincronizan en un propósito común.

Estas metáforas (véanse en más posts) no sólo ilustran la complejidad y subjetividad de los fenómenos sociales, sino que también sugieren cómo el estudio interdisciplinario puede enriquecer nuestra comprensión de la realidad humana.

👨‍🔬 Las Naciones Unidas han declarado 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas. Pero, ¿qué es exactamente la cuántica? https://t.co/BzcKnGCMKk

— National Geographic España (@NatGeoEsp) January 2, 2025

Everything we call real is made of things that cannot be regarded as real.

If quantum mechanics hasn't profoundly shocked you, you haven't understood it yet.

- Niels Bohr pic.twitter.com/INmiki5FF1

— Physics In History (@PhysInHistory) November 1, 2024

La cuántica del cambio social solidario y justo

Correlacionar la física cuántica (posts) con conceptos humanos como la solidaridad y la justicia social puede parecer abstracto, pero hay puntos de encuentro interesantes cuando se exploran los principios fundamentales de la mecánica cuántica y las implicaciones filosóficas que estos inspiran. Que ello nos sirva de guía para proponer acciones colectivas, es lo que tratamos de enlazar con QuantHumanity, en sucesivos posts.

1. Interconexión Cuántica y Solidaridad

• Principio cuántico: En la física cuántica, el fenómeno de la entrelazamiento cuántico implica que dos partículas pueden estar correlacionadas de tal manera que, incluso separadas por grandes distancias, los cambios en una afectan a la otra instantáneamente. Esto refleja una profunda conexión entre elementos del universo.
• Analogía social: Este principio inspira la idea de que todos los seres humanos estamos interconectados. Así como las partículas cuánticas influyen mutuamente, las acciones de una persona pueden repercutir en los demás. La solidaridad, entonces, puede entenderse como un reflejo de esta interconexión: actuar en beneficio del otro tiene un impacto en el sistema global del cual todos formamos parte. 
• Justicia social: Esto nos recuerda que las desigualdades y los privilegios están interrelacionados, y abordar las injusticias requiere un enfoque sistémico. Las decisiones políticas, económicas o sociales en un lugar afectan a otros, incluso en regiones distantes. Como en el entrelazamiento, las políticas democráticas deben considerar las conexiones entre comunidades para crear soluciones integrales.

2. Probabilidad Cuántica y Justicia

• Principio cuántico: En el mundo cuántico, los eventos no son deterministas, sino probabilísticos. Por ejemplo, el estado de una partícula no está definido hasta que se observa (superposición cuántica). Esto nos obliga a replantearnos nuestras nociones de certeza y predestinación.
• Analogía social: En justicia social, esto nos recuerda que no todas las personas tienen las mismas probabilidades de éxito debido a desigualdades sistémicas. Un sistema democrático debe corregir estas probabilidades injustas proporcionando igualdad de oportunidades y acceso. Las democracias deben diseñar políticas que nivelen las "probabilidades" iniciales para garantizar la justicia social. La justicia puede beneficiarse de esta idea al reconocer que no existen verdades absolutas sobre las intenciones y circunstancias humanas. Los sistemas judiciales más justos son aquellos que incorporan flexibilidad, contextualización y la posibilidad de múltiples perspectivas, en lugar de operar con rigidez.

3. Principio de Incertidumbre y Empatía

• Principio cuántico: El principio de incertidumbre de Heisenberg establece que no podemos conocer simultáneamente con precisión ciertas propiedades de una partícula (como posición y velocidad). Este límite fundamental muestra que hay aspectos de la realidad que siempre permanecerán inciertos.
• Analogía social: De forma similar, nunca podemos comprender completamente las vivencias y circunstancias de otra persona. Reconocer nuestras limitaciones al juzgar o interpretar a otros fomenta la empatía y una justicia más humana.
• Analogía democrática: La incertidumbre cuántica nos enseña que las democracias no son sistemas perfectos y que las decisiones políticas deben adaptarse a la complejidad y la incertidumbre del mundo real. La transparencia y el acceso a información ayudan a manejar esta incertidumbre social. Reconocer la incertidumbre en la toma de decisiones fomenta sistemas democráticos más humildes y flexibles.

4. Colaboración Cuántica y Construcción de Comunidades

• Principio cuántico: En los sistemas cuánticos, las partículas actúan como parte de un sistema mayor, y su comportamiento solo puede entenderse en relación con el todo.
• Analogía social: Esto refleja cómo las comunidades humanas prosperan a través de la colaboración y la solidaridad. Los actos de justicia no solo benefician a los individuos, sino que fortalecen el sistema social en su conjunto.

5. Potencial Cuántico y Cambio Social

• Principio cuántico: La superposición cuántica sugiere que las partículas pueden estar en múltiples estados a la vez hasta que se produce una medición. Esto abre posibilidades infinitas antes de que se colapse en un estado único.
• Analogía social: Este concepto puede inspirar el pensamiento de que las realidades sociales no están fijas. Tenemos múltiples posibilidades para construir un mundo más justo y fraternal, dependiendo de nuestras elecciones y acciones colectivas.
• Analogía democrática: Esto refleja cómo, en una democracia, múltiples ideas, voces y perspectivas coexisten y tienen el potencial de influir en el sistema. La diversidad de puntos de vista es esencial para un sistema democrático justo, así como las posibilidades múltiples lo son para el universo cuántico. Una democracia funcional permite explorar varias "superposiciones" políticas y sociales antes de colapsar en decisiones o políticas concretas.

6. Colapso Cuántico y Decisiones Democráticas

• Principio cuántico: En el mundo cuántico, una partícula "colapsa" en un estado definido cuando es observada o medida. Antes de esto, existen múltiples posibilidades. 
• Analogía democrática: En una democracia, las deliberaciones públicas y el debate representan las "posibilidades" de la superposición, y el colapso ocurre cuando se toma una decisión colectiva, como en las votaciones. Este colapso no elimina otras perspectivas, sino que las deja latentes para futuros debates. Las democracias saludables respetan el proceso previo al "colapso", fomentando el diálogo inclusivo antes de decidir.

7. Física Cuántica y Distribución del Poder

• Principio cuántico: En sistemas cuánticos, no hay jerarquías estrictas; las partículas son interdependientes y las interacciones determinan el estado general.
• Analogía social: Esto puede inspirar estructuras democráticas más horizontales, donde el poder no se concentra en unos pocos, sino que fluye dinámicamente entre los ciudadanos. Esto es esencial para la justicia social, ya que las jerarquías rígidas suelen perpetuar desigualdades. La interdependencia cuántica refuerza la idea de que la democracia debe ser inclusiva y distribuida, favoreciendo la equidad.

8. Coherencia Cuántica y Unidad Democrática

• Principio cuántico: En un sistema cuántico, la coherencia se refiere a la capacidad de las partículas para mantenerse sincronizadas y actuar como una unidad, incluso si son independientes.
• Analogía democrática: Las democracias exitosas encuentran equilibrio entre la individualidad de las personas y su capacidad de trabajar en conjunto hacia objetivos comunes. La coherencia social es clave para lograr justicia social en un marco democrático. La justicia social, como la coherencia cuántica, requiere mantener un balance entre diversidad y unidad.

En resumen, la física cuántica, aunque es un campo de estudio científico, nos invita a reflexionar sobre cómo las conexiones invisibles, la incertidumbre y las posibilidades infinitas pueden inspirar modelos más solidarios y justos en nuestras sociedades.

#ChatGPT ya responde al neologismo #QuantHumanity creado por Mikel @Agirregabiria. Apunta este acertado resumen:
QuantHumanity es un concepto que forma parte de los debates contemporáneos sobre el impacto de la tecnología en la humanidad y el papel de las humanidades en la era… pic.twitter.com/1DTSR4mGb6

— Mikel Agirregabiria (@agirregabiria) December 15, 2024

El delirio de la física: la ciencia rozando la locura del universo

“El delirio de la física” es una obra de divulgación científica escrita por el físico y periodista colombiano Jorge Bolívar Galiano. El libro propone un recorrido provocador y accesible por los conceptos más profundos y desconcertantes de la física moderna: desde la mecánica cuántica hasta la teoría de cuerdas, pasando por la relatividad, los agujeros negros y los multiversos.

Bolívar plantea que la física, más que una ciencia exacta, es hoy un campo donde la especulación, la paradoja y la imaginación desafían constantemente lo que creemos entender del universo. De ahí el término “delirio”, que no se usa en sentido peyorativo, sino como señal de la osadía intelectual que supone enfrentarse a lo desconocido. Una cita: “La física se ha vuelto una metáfora de la locura humana por comprender lo incomprensible.”

Temas clave del libro El delirio de la física: Física cuántica y sus paradojas: el principio de incertidumbre, la superposición, el gato de Schrödinger. La relatividad de Einstein: cómo el tiempo y el espacio son moldeables. Teoría de cuerdas y dimensiones ocultas: especulaciones sobre una realidad multidimensional. Agujeros negros y la naturaleza del tiempo. Multiverso y el papel de la conciencia en la realidad.

Jorge Bolívar Galiano traduce estos temas complejos a un lenguaje claro, sin sacrificar profundidad, e invita al lector a reflexionar sobre los límites entre ciencia, filosofía y creencias. Es colombiano, físico, periodista, escritor y divulgador científico. Ha sido columnista y colaborador en medios como El Tiempo, Semana y El Espectador. Bolívar combina conocimientos científicos con un enfoque crítico y poético. Su estilo es ameno, con tintes filosóficos, y busca acercar la ciencia al lector común sin trivializarla.

Sigue una comparación entre “El delirio de la física” de Jorge Bolívar y algunas obras clave de Carlo Rovelli y Stephen Hawking, tres estilos diferentes de divulgación que abordan temas similares pero con enfoques distintos:

📚 1. “El delirio de la física” – Jorge Bolívar Galiano

Enfoque: Filosófico, poético y provocador. Estilo: Narrativo y crítico. Bolívar se atreve a cuestionar los límites mismos de la ciencia, coqueteando con lo místico y lo metafísico. Público: Lector general con curiosidad, sin necesidad de conocimientos previos. Aporte: Hace pensar más allá de los datos. Invita a desconfiar de las “certezas” de la física actual y a reflexionar sobre la condición humana ante el universo. Ideal si buscas: Asombro, preguntas incómodas, y ciencia narrada como un delirio lúcido.

📗 2. “El orden del tiempo” – Carlo Rovelli

Enfoque: Filosófico y científico con una fuerte base matemática y teórica. Estilo: Elegante y poético, pero más técnico que Bolívar. Rovelli es un físico que escribe como un ensayista. Público: Curiosos cultos, con interés por la física contemporánea y gusto por la belleza del pensamiento abstracto. Aporte: Desmonta nuestra intuición del tiempo con rigor científico y profundidad emocional. Ideal si buscas: Ciencia moderna con sensibilidad literaria y rigor conceptual.

📘 3. “Una breve historia del tiempo” – Stephen Hawking (posts)

Enfoque: Divulgación científica clásica, centrada en explicar el universo desde la física teórica. Estilo: Claro, directo, y didáctico. Poco poético, mucho contenido. Público: Público general con interés en entender los grandes conceptos del universo. Aporte: Introdujo a millones en la cosmología, los agujeros negros, el big bang y la teoría del todo. Ideal si buscas: Fundamentos, claridad científica y un panorama completo del universo conocido.

🔍 Comparación rápida

Autor	Estilo	Tono	Nivel técnico	Enfoque principal
Jorge Bolívar	Narrativo, crítico	Filosófico	Bajo	Ciencia como misterio y metáfora
Carlo Rovelli	Ensayístico, lírico	Reflexivo	Medio	Naturaleza del tiempo y la realidad
Stephen Hawking	Didáctico, directo	Científico	Medio-alto	Cosmología y física del universo

🎯 En resumen: ¿Quieres una experiencia casi literaria sobre la física como delirio humano? Ve con Jorge Bolívar Galiano. ¿Te interesa una meditación elegante sobre el tiempo y la existencia? Prueba con Rovelli. ¿Prefieres una introducción clara y sólida a los misterios del cosmos? Lee a Hawking.

Metáfora de Richard Feynman sobre la física y el ajedrez

Richard Feynman (muchos posts), ganador del Premio Nobel de Física en 1965, utilizó una metáfora de ajedrez para explicar la ciencia, en particular, la física. Según Feynman, descubrir las leyes de la física es como intentar descifrar las leyes del ajedrez solo observando las partidas. Por ejemplo, después de ver varias partidas de ajedrez, podrías darte cuenta de que los alfiles solo pueden moverse por las casillas del mismo color. Entonces, anotas esto como una de las “leyes” del ajedrez.

Jorge Wagensberg Lubinski, a quien tuve el gusto de conocer y con quien compartí varias comidas cuando andábamos ambos en temas de museos de ciencia (véase su biografía y nuestro obituario, que fuera alumno del gran Pere Rivera i Ferrán, de igual grato recuerdo), lo contaba así: 

"En su libro The Character of the Physical Law, el genial Richard Feynman ofrece una de sus bellas metáforas: la naturaleza se puede comparar a una colosal partida de ajedrez. Mirando la partida (observando la realidad) se pueden descubrir las reglas de juego (las leyes fundamentales de la naturaleza). El científico es el mirón de café. Hasta aquí, Feynman. Veamos ahora si la idea da para algo más,"...

De manera similar, los científicos observan el universo y tratan de descubrir las leyes que lo rigen. Al igual que el observador del ajedrez, los científicos no conocen todas las reglas desde el principio y deben descubrirlas a través de la observación y el experimento. Esta metáfora ilustra cómo los científicos descubren las leyes de la naturaleza y cómo estas leyes pueden cambiar a medida que se recopilan más observaciones y datos. Es una forma sencilla y efectiva de describir el proceso científico.

Richard Phillips Feynman (11 de mayo de 1918 - 15 de febrero de 1988) fue un destacado físico teórico estadounidense. Nacido en Queens, Nueva York, Feynman es conocido por sus trabajos en la formulación por integrales de camino en la mecánica cuántica, la teoría de la electrodinámica cuántica y la física de la superfluidez del helio líquido subenfriado. También propuso el modelo Partón en la física de partículas. Por sus contribuciones al desarrollo de la electrodinámica cuántica, Feynman recibió el Premio Nobel de Física en 1965, junto con Julian Schwinger y Sin-Itiro Tomonaga. Desarrolló un conjunto de esquemas de representación pictórica ampliamente utilizados para las expresiones matemáticas que rigen el comportamiento de las partículas subatómicas, que más tarde se conocieron como los diagramas de Feynman.

Durante su vida, Feynman se convirtió en uno de los científicos más conocidos en el mundo. En una encuesta de 1999 de la revista británica Physics World, de los 130 principales físicos de todo el mundo citados, Feynman fue clasificado como uno de los diez más grandes físicos de todos los tiempos. Feynman también ayudó en el desarrollo de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial y se hizo conocido para un amplio público en la década de 1980 como miembro de la Comisión Rogers, el grupo que investigó el desastre del transbordador espacial Challenger.

Recordada esta analogía gracias a este recomendable TikTok de Raúl Salazar.

@ral.salazar6 Descubriendo la Teoría Cuántica_ Los Secretos del Mundo Mágico de la Física #teoria #cuantica #fisicaquantica ♬ sonido original - Raúl Salazar

'The whole universe is very strange, but you see when you look at the details that the rules of the game are very simple – the mechanical rules by which you can figure out exactly what is going to happen when the situation is simple. It is like a chess game.'

-Richard Feynman pic.twitter.com/urVwEIJW5C

— Paul Halpern (@phalpern) March 16, 2024

“Imagine that the world is something like a great chess game being played by the gods, and we are observers of the game…. If we watch long enough, we may eventually catch on to a few of the rules…."

— Richard Feynman, The Feynman Lectures on Physics, 1963 pic.twitter.com/sTsVOeG9qc

— Cliff Pickover (@pickover) October 12, 2020

There’s a lot that’s outside the scope of our understanding from within the system itself .. this from Richard Feynman, The Pleasure of Finding Things Out, The Rules of the Game (on Physics as Chess) https://t.co/MdXK2QLVXu pic.twitter.com/oCfDNUUj9E

— Artur (@asdf_101) May 9, 2024

La Vida como Software: Paul Davies y el Demonio en la Máquina

Paul Davies: El Físico que Interroga al Universo o cuando la Información se convierte en el secreto de la vida .  Paul Davies, nacido en Londres el 22 de abril de 1946, es un físico teórico, cosmólogo y astrobiólogo que ha contribuido al debate académico y popular sobre temas como el origen de la vida y la inteligencia extraterrestre. Su trayectoria académica comenzó en University College London, donde se doctoró en física teórica en 1970, para posteriormente trabajar junto a gigantes como Stephen Hawking y Roger Penrose en las propiedades termodinámicas de los agujeros negros.

En 1995, Davies fue galardonado con el Premio Templeton por sus esfuerzos para resolver la dicotomía entre ciencia y religión, el premio anual más importante del mundo en este campo. Actualmente, es profesor en la Universidad Estatal de Arizona, donde dirige el pionero BEYOND Center for Fundamental Concepts in Science. Además, preside el Grupo de Trabajo Post-Detección del para SETI, lo que significa que si el proyecto tuviera éxito en encontrar vida inteligente, él estaría entre los primeros en saberlo. El asteroide 1992 OG fue oficialmente renombrado Pauldavies en su honor.

Autor de más de treinta libros traducidos a más de veinte idiomas, Davies posee el don excepcional de traducir las ideas científicas más complejas en un lenguaje accesible sin sacrificar su profundidad. Entre sus obras más influyentes destacan The Mind of God, About Time, The Goldilocks Enigma y, más recientemente, The Demon in the Machine.

The Demon in the Machine: Desentrañando el Enigma de la Vida. Publicado en 2019, The Demon in the Machine: How Hidden Webs of Information Are Solving the Mystery of Life representa el regreso triunfal de Davies a una de las preguntas más fundamentales de la ciencia: ¿Qué es la vida? El libro fue nombrado libro del año 2019 por Physics World, además de figurar entre los mejores libros de ciencia según el Financial Times, Sunday Times y The Telegraph.

En este libro penetrante y amplio, Davies busca respuestas en un campo tan nuevo y de rápido desarrollo que carece de nombre; es un dominio donde la biología, la informática, la lógica, la química, la física cuántica y la nanotecnología se intersectan. La obra retoma el desafío donde el gran físico cuántico Erwin Schrödinger lo dejó hace 75 años con su legendario libro What is Life?

La tesis central de Davies es revolucionaria pero elegante: en el corazón de estos diversos campos está el concepto de información, una magnitud que tiene el poder de unificar la biología con la física, transformar la tecnología y la medicina, y obligarnos a reconsiderar fundamentalmente lo que significa estar vivo. Para Davies, intentar reducir la vida a sus simples componentes físicos es como intentar trabajar con un ordenador que no tiene software. El equivalente del software aquí es la información, no solo en el aspecto más publicitado de la información almacenada en el ADN, sino a una escala mucho más amplia, operando en redes a través del organismo.

El título del libro hace referencia a un célebre experimento mental de la física: el demonio de Maxwell (que se merece un post que aún parece no hemos escrito, pero será el siguiente). A mediados del siglo XIX, James Clerk Maxwell imaginó un pequeño ser —un demonio— que podría usar información sobre las moléculas para realizar trabajo mecánico; es decir, usar la información como combustible. Hoy, los nanotecnólogos están creando demonios de Maxwell reales, demostrando que la información puede efectivamente servir como combustible: es una cantidad física. Y lo más fascinante es que los organismos vivos están repletos de máquinas moleculares que son, en efecto, demonios de Maxwell.

Desde los turbios orígenes de la vida hasta los motores microscópicos que hacen funcionar las células de nuestros cuerpos, The Demon in the Machine es un viaje impresionante a través del paisaje de la física, la biología, la lógica y la computación. Davies teje juntos temas aparentemente dispares: el cáncer y la conciencia, gusanos de dos cabezas y la navegación de las aves, revelando cómo los organismos biológicos recopilan y procesan información para conjurar orden del caos.

Resonancias de una Obra Transformadora. Las implicaciones del trabajo de Davies son profundas y de largo alcance. Como señala David Deutsch en su valoración del libro: "El tema de Davies, extraído de Darwin, Schrödinger, Turing, Gödel, Shannon y von Neumann, es que lo que separa la vida de la no-vida es la información. Pero ¿cómo? Explorar esa pregunta ilumina la biología al revelar sus profundas raíces en la física, las matemáticas y la informática."

Physics World describió el libro como una lectura desafiante pero extremadamente cautivadora, fructífera y agradable, destacando que para un tema tan complejo, Davies es un guía claro y lúcido. El libro no pretende ofrecer respuestas definitivas, sino abrir nuevos caminos de investigación y pensamiento.

Una de las preguntas más provocadoras que plantea Davies es si necesitamos una nueva ley de la naturaleza para explicar completamente la vida, una ley que acople la información y la materia en todos los niveles de complejidad. Esta pregunta resuena en los laboratorios de biología molecular, los centros de investigación en inteligencia artificial y los observatorios que buscan vida extraterrestre. El libro también explora cómo procesos biológicos aparentemente mágicos, desde la fotosíntesis hasta las habilidades de navegación de las aves, podrían depender de la mecánica cuántica, sugiriendo que la física cuántica podría ser la clave secreta de toda la vida en la Tierra.

Un Legado de Preguntas Fundamentales.  The Demon in the Machine se inscribe en una tradición de obras científicas que no temen abordar las cuestiones más profundas de la existencia. Davies no busca dar respuestas fáciles, sino expandir los límites de nuestra comprensión. Su libro es tanto un resumen del estado actual del conocimiento como una invitación a una nueva forma de pensar sobre la vida misma.

En palabras del propio Davies: "La información impregna la biología. Pero para explicar completamente la vida, ¿necesitamos una nueva ley, una que acople la información y la materia en todos los niveles de complejidad?"

Entre el Orden y el Caos: Cómo los Organismos Procesan Información para Existir. Esta pregunta permanece abierta, desafiante, esperando a la próxima generación de científicos que, como Davies, tengan el coraje de explorar los límites de lo conocido. Mientras tanto, The Demon in the Machine permanece como un faro brillante, iluminando el camino hacia una comprensión más profunda de ese fenómeno extraordinario que llamamos vida.

La ecuación de Dirac: Puente entre cuántica y relatividad

La fórmula de Dirac, o más específicamente la ecuación de Dirac, es una de las ecuaciones fundamentales de la física cuántica. Fue propuesta por el físico teórico británico Paul Dirac en 1928 y combina la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad especial de Einstein para describir el comportamiento de partículas subatómicas como los electrones.

La ecuación de Dirac es: 

Donde: $i$: Unidad imaginaria. ℏ: Constante de Planck reducida (ℏ=h/2π). $\psi$: Función de onda del electrón, también conocida como espinor. $c$: Velocidad de la luz. $m$: Masa de la partícula. α y β: Matrices $4\times \mathrm{4 }$ conocidas como matrices de Dirac, que satisfacen relaciones algebraicas específicas. ∇: Operador gradiente. $t$: Tiempo.

Esta ecuación describe cómo evoluciona en el tiempo la función de onda de una partícula relativista con espín $1/2$, como el electrón. Su trascendencia deriva de los siguientes aspectos.

- Unificación de teorías: Combina la mecánica cuántica y la relatividad especial, resolviendo problemas asociados a la incompatibilidad entre ambas teorías para partículas de alta energía.

- Predicción del espín: Introduce de manera natural el concepto de espín cuántico (s=1/ 2 ) como una propiedad intrínseca de las partículas. 

- Predicción de la antimateria: La ecuación permite soluciones con energía positiva y negativa. Las soluciones de energía negativa llevaron al descubrimiento teórico de la antimateria, específicamente el positrón (la antipartícula del electrón), que fue confirmado experimentalmente en 1932 por Carl Anderson. 

- Estructura interna del electrón: Explica propiedades del electrón, como su momento magnético y su comportamiento en campos electromagnéticos.

- Base de la electrodinámica cuántica (QED): La ecuación de Dirac es un componente fundamental de la teoría que describe la interacción entre partículas cargadas y el campo electromagnético.

Algunas de sus propiedades matemáticas más destacadas:

- Matrices de Dirac: Estas matrices son clave para que la ecuación sea consistente con la relatividad. 

- Espinor: La solución ψ es un espinor de cuatro componentes, que contiene información sobre la probabilidad de encontrar la partícula en diferentes estados de espín y energía.

- Simetrías: La ecuación de Dirac respeta las simetrías fundamentales de la relatividad especial (invariancia de Lorentz).

La ecuación de Dirac sigue siendo fundamental en:

• Física de partículas: Descripción de quarks, leptones y sus antipartículas.
• Teoría de campos cuánticos: Desarrollo de teorías avanzadas como la electrodinámica cuántica y el modelo estándar.
• Física de materiales: Análisis de materiales como el grafeno y sistemas donde los electrones se comportan como partículas relativistas.

Paul Dirac speaking to F. Hund on symmetry in relativity, Quantum Mechanics and Physics of Elementary Particles, Göttingen, 1982.
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— Physics In History (@PhysInHistory) March 2, 2025

The Dirac equation is a mathematical equation that describes how particles with half-spin, such as electrons, behave according to quantum mechanics and special relativity. It was discovered by Paul Dirac in 1928, and it predicted the existence of antimatter, which are particles… pic.twitter.com/NHfHA8TsXu

— Physics In History (@PhysInHistory) January 7, 2024

Fascinating exchange between two giants of physics, Feynman & Dirac!

While Dirac's elegant equation unified quantum mechanics and special relativity, Feynman's path integral formulation expanded our understanding of quantum mechanics. They often approached problems differently:… pic.twitter.com/nnP6Mv9RXH

— Maventell (@maventells) August 11, 2023

La ilusión del tiempo: El enigma temporal visto por la física

Alberto Casas, físico teórico español e investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Física Teórica (IFT) UAM-CSIC, nos invita en “La ilusión del tiempo” a cuestionar una de las certezas más arraigadas de nuestra existencia: la naturaleza del tiempo. Doctor en Física Teórica por la Universidad Autónoma de Madrid, Casas ha dedicado su carrera al estudio de la física de partículas elementales y la cosmología, campos que lo han situado en la vanguardia de la divulgación científica en España. Su capacidad para transformar conceptos complejos en narrativas accesibles lo ha convertido en un referente para quienes buscan comprender los enigmas fundamentales del universo.

“La ilusión del tiempo” no es simplemente otro libro de divulgación científica; es una exploración profunda y rigurosa que nos lleva desde nuestra experiencia cotidiana del tiempo hasta las fronteras más abstractas de la física moderna. Casas construye su argumento con la meticulosidad de un físico y la claridad de un maestro, guiándonos a través de siglos de pensamiento científico y filosófico.

El libro comienza desmontando nuestras intuiciones sobre el tiempo. Esa sensación de que el pasado es inmutable, el presente fugaz y el futuro abierto a posibilidades, resulta ser mucho más problemática de lo que imaginamos. A través de las teorías de Newton, Einstein y la mecánica cuántica, Casas demuestra cómo la ciencia ha ido erosionando progresivamente nuestra comprensión intuitiva del tiempo.

La obra se adentra en la relatividad especial y general, explicando cómo el tiempo no es absoluto sino relativo al observador, cómo puede dilatarse o contraerse según la velocidad y la gravedad. Más perturbador aún, nos muestra cómo, desde la perspectiva de las ecuaciones fundamentales de la física, no existe una dirección privilegiada del tiempo. Las leyes microscópicas son simétricas temporalmente: funcionan igual hacia adelante que hacia atrás.

Uno de los aspectos más fascinantes que aborda Alberto Casas es la aparente contradicción entre la reversibilidad temporal de las leyes fundamentales y nuestra experiencia del tiempo como unidireccional. ¿Por qué envejecemos? ¿Por qué recordamos el pasado pero no el futuro? La respuesta, nos explica, reside en la termodinámica y el concepto de entropía. El tiempo, tal como lo experimentamos, emerge de procesos estadísticos y del aumento constante del desorden en el universo.

El autor también explora territorios más especulativos pero igualmente rigurosos: la naturaleza del “ahora”, la posibilidad de que el tiempo sea una ilusión emergente de algo más fundamental, y las implicaciones de la mecánica cuántica para nuestra comprensión temporal. ¿Es el universo un bloque tetradimensional donde pasado, presente y futuro coexisten eternamente? ¿O el tiempo posee alguna característica fundamental que aún no comprendemos?

Resumen de algunas ideas destacadas: No existe un presente único e inmutable: la relatividad relativiza la simultaneidad.  La flecha del tiempo está ligada al aumento de entropía; eso explica por qué recordamos el pasado y no el futuro.  La mecánica cuántica introduce indeterminación que complica cualquier imagen determinista simple del tiempo.  Interpretaciones como la de «muchos mundos» o la idea de bloques espacio-temporales aparecen como herramientas conceptuales, no como certezas empíricas.  

Dos citas: “El tiempo no es una ilusión, pero la manera en que lo percibimos sí lo es.” “La sensación de que el pasado ya ocurrió y el futuro está abierto puede ser una ilusión debida al incremento de entropía.” 

Lo que distingue “La ilusión del tiempo” es su capacidad para conectar la física con cuestiones filosóficas profundas. Casas no rehúye las implicaciones de sus explicaciones científicas para conceptos como el libre albedrío, la consciencia y el significado de nuestra existencia. Sin caer en la especulación gratuita, el autor mantiene un delicado equilibrio entre el rigor científico y la reflexión humanística.

El libro resulta accesible para lectores sin formación científica avanzada, aunque demanda atención y disposición para enfrentar ideas contraintuitivas. Casas utiliza analogías efectivas y ejemplos cotidianos que iluminan conceptos abstractos sin simplificarlos en exceso. Su prosa es clara, directa y ocasionalmente impregnada de un humor sutil que alivia la densidad conceptual.

“La ilusión del tiempo” pertenece a esa categoría especial de libros que modifican permanentemente nuestra forma de ver el mundo. Después de leerlo, es imposible mirar un reloj con la misma inocencia. Nos deja con más preguntas que respuestas, pero son preguntas más profundas, más interesantes, más cercanas al corazón del misterio de la existencia.

Este ensayo es perfecto para lectores de divulgación científica con interés por la física fundamental, la filosofía de la ciencia y la cosmología. También resulta útil para profesores y estudiantes de ciencias y humanidades que quieran un puente entre formalismo físico y consecuencias conceptuales sobre la realidad y la conciencia. 

Alberto Casas logra lo que todo gran divulgador aspira: no solo transmitir conocimiento, sino despertar asombro. En una época donde el tiempo parece acelerarse paradójicamente mientras lo medimos con precisión nanoscópica, este libro nos recuerda que los misterios más profundos a menudo se esconden en aquello que damos por sentado.

“La ilusión del tiempo” aporta claridad a un asunto que suele oscurecerse por jergas y paradojas. Casas no promete respuestas definitivas —la física aún busca la reconciliación entre relatividad y mecánica cuántica—, pero sí ofrece un mapa valioso para entender por qué la percepción temporal es un problema científico y filosófico vivo. 

Alberto Casas, físico: “El libre albedrío es una ilusión creada por nuestro cerebro. Todo lo que va a suceder está ya escrito” https://t.co/tANALFlk4P vía @el_pais El científico publica ‘La ilusión del tiempo’, un viaje por las disciplinas que abordan una esquiva “coordenada…

— Mikel Agirregabiria (@agirregabiria) November 3, 2025