El congreso de las mentes maravillosas

El V Encuentro de Solvay reunió en 1927 a varios de los científicos más brillantes de la historia. Un nuevo libro plasma sus luchas personales y las teorías que hicieron cambiar la interpretación de la física cuántica

TEGUAYCO PINTO MADRID 25/09/2011

"No lo he conseguido. Tendré que acostumbrarme a vivir con la teoría de los cuantos. Y creedme cuando os digo que acabará expandiéndose". Cuando el físico Max Planck postuló la existencia de los cuantos, lo hizo muy a su pesar. El científico, de ideología conservadora, siempre se mostró reacio a aceptar no sólo su descubrimiento sino la revolución cuántica que había puesto en marcha. Una revolución que pondría en tela de juicio la interpretación clásica del mundo y la naturaleza de la realidad.

El epicentro de las discusiones sobre las posibles interpretaciones de la mecánica cuántica se produjo en 1927 en el quinto Congreso de Solvay. La foto de familia no deja lugar a dudas sobre la importancia de la reunión. De los 29 asistentes al acto, 17 terminarían recibiendo el Premio Nobel. Grandes científicos como Marie Curie, Niels Bohr o el propio Albert Einstein pasaban largas horas discutiendo sobre los problemas más complejos que presentaba la nueva realidad cuántica en una de las épocas más brillantes y excitantes de la historia de la ciencia.

Precisamente fue la fotografía en la que aparecían varios de los genios más grandes que ha dado la ciencia lo que impulsó al físico y filósofo indio Manjit Kumar a escribir un libro que recogiera con todo lujo de detalles los pasos de la nueva revolución. En la obra de Kumar, titulada Quántum: Einstein, Bohr y el gran debate sobre la naturaleza de la realidad se ven reflejados no sólo los importantes descubrimientos de la ciencia de la época sino también las luchas personales de varios físicos ilustres por entender y aceptar una concepción del mundo que ponía del revés los postulados de la física clásica.

El libro ofrece una visión profunda de los grandes debates científicos que se dieron a principios del siglo XX y muestra cómo la perspectiva ideológica de los físicos también afecta a su forma de afrontar la ciencia. Si en la actualidad los investigadores están más o menos dispuestos a aceptar lo desconocido aún está por ver. ¿Qué pasará si el LHC no encuentra el Higgs? ¿Serán correctos los nuevos resultados que aseguran que hay neutrinos que se mueven más rápido que la luz? ¿Podrán los físicos aceptar que sus teorías pueden ser incompletas? Los antiguos héroes de la ciencia sí vencieron a sus propios fantasmas.

"Fue como si el suelo que nos sostuviera se hubiese esfumado y nada pudiera, en ausencia de todo fundamento sólido, erigirse". Estas palabras de Albert Einstein reflejan el gran impacto que supuso en la comunidad científica el hallazgo de Planck. A partir de los resultados del físico alemán, se desencadenaron una serie de experimentos y teorías matemáticas que lo cambiarían todo.

Probablemente, entre todas las teorías propuestas, la que más ampollas levantó fue el principio de incertidumbre desarrollado por Werner Heisenberg. El niño prodigio de la física alemana había postulado que resultaba imposible medir con absoluta precisión la posición y la velocidad de una partícula. En la física clásica sí se conocen estas magnitudes, que se puede calcular el camino seguido por una partícula; es decir, se puede saber dónde estaba en el pasado, dónde está ahora y dónde estará en el futuro. Sin embargo, si la propuesta de Heisenberg era cierta, desde un punto de vista cuántico sólo sería posible determinar la posición o la velocidad de una partícula en un instante dado, con lo que nada se podría decir, con certeza, de lo que le había ocurrido a dicha partícula antes o después de la medida.

Esta imposibilidad de determinar con precisión posición y velocidad incomodaba a algunos científicos. Sin embargo, había algo más que desconcertaba a los físicos: el hecho de que el propio observador, al realizar una medida, alterase el sistema de tal modo que lo que le ocurriese a la partícula después de la medida no podría separarse del hecho de haberla medido. Los científicos clásicos siempre habían realizado sus experimentos asumiendo que ellos eran observadores pasivos que no alteraban la naturaleza de lo observado.

Si esta afirmación resultara cierta, cabría preguntarse, y así lo hicieron los físicos de la época, si existe o no una realidad independiente de nuestra observación. Para Bohr, no existía esa realidad, "lo único que existe es una descripción" de la misma. Esencialmente, el físico danés aseguraba que un electrón no existe en ningún punto del espacio hasta que no es observado. Sin embargo, Einstein se resistía a esa interpretación y afirmaba que aún creía en la posibilidad de crear "una teoría que represente las cosas en sí mismas y no la probabilidad de su ocurrencia". El físico judío inició entonces una batalla de ideas orientada a tumbar el principio de incertidumbre.

Las dos visiones sobre la interpretación de la mecánica cuántica terminarían por chocar en el V Congreso de Solvay. Lo que estaba en juego, afirma Kumar, "no era, ni más ni menos, que el alma de la física y la naturaleza de la realidad". El físico austríaco Paul Ehrenfest describió emocionado la intensidad de los debates entre los dos físicos: "Ha sido una especie de juego de ajedrez: Einstein aportando en cada ocasión nuevos ejemplos con la intención de romper el principio de incertidumbre y Bohr, desde fuera de la niebla filosófica, buscando herramientas para aplastar un intento tras otro. Ha sido realmente extraordinario".

Los intentos de Einstein de tumbar la interpretación de Bohr resultaron infructuosos, aunque el genio judío no cejó en su empeño de plantear nuevos experimentos mentales que pudieran con la férrea resistencia del danés. Mientras llegaban sus nuevas ideas, el físico de origen alemán se consolaba con las palabras de un filósofo que aseguraba que "la aspiración a la verdad es más preciosa que su posesión segura". Por su parte, Bohr y sus acólitos se fueron del congreso con una victoria amarga. Pese a haber mostrado la robustez de su teoría, el danés no había conseguido convencer a su gran amigo. Según Heisenberg, aunque Einstein no había encontrado incoherencias en la teoría, "en su corazón no estaba convencido".

El genio de la relatividad y de los cuantos de la luz pudo haberse equivocado en su interpretación de la cuántica y, aunque nunca aceptó la visión de Bohr, reconocía sus dudas. Recién llegado a Princeton, alguien le preguntó si necesitaba algo en su nuevo despacho. Einstein respondió que sólo necesitaba un cuaderno y lápices. Antes de terminar la conversación, añadió: "Ah, sí, y una gran papelera a la que pueda arrojar todos mis errores".