Fragmento de la tesis “De la física moderna a los nuevos paradigmas educativos”
Autor: Omar Gómez
“las partículas de materia aisladas son abstracciones; la únicas maneras en que podemos definir y observar sus propiedades es a través de la interacción que establecen con otros sistemas” (Niels Bohr)
El descubrimiento de cómo el medio interfiere en las propiedades que presentará el electrón al momento de un experimento, muestra la importancia a nivel subatómico de las relaciones recíprocas partícula-partícula y partícula-entorno, e inclusive partícula-observador. Este hecho fue comprobado en el experimento llamado EPR (Einstein –Podolsky-Rosen), en honor a los científicos que lo llevaron a cabo. El experimento consiste en determinar el “Spin” de los electrones; es decir, la rotación de estos sobre sus propios ejes, hacia la derecha o la izquierda; o hacia arriba o abajo.
Lo interesante del experimento es que se puede comprobar que los electrones no tienen un eje de rotación definido, cada vez que se selecciona un eje de medición se comprueba que el electrón gira bajo ese eje, en una u otra dirección; pero si el eje es cambiado por el observador, el electrón tenderá a girar sobre este nuevo eje. La incertidumbre acerca de la medición del eje de rotación, le dio muchos problemas a la física clásica, acostumbrada a las certezas y al absolutismo de sus leyes y medidas. En otras palabras, mediante el experimento se comprueba que el eje de rotación queda definido durante el proceso de Medición y que la selección del observador interviene directamente en el comportamiento del electrón y su giro.
Otro hecho que se comprueba a partir del experimento es que la dirección del giro del electrón depende de su relación con otro electrón próximo. Los científicos comprobaron que si se ponían a girar dos electrones haciendo que la suma de sus “Spins” sea cero; es decir, cada uno, girando en dirección opuesta al otro, auque se alejaran a los dos electrones en direcciones opuestas, la suma de sus Spins se mantenían a cero. La distancia entre uno y otro electrón en el experimento es macroscópica, es decir, un electrón puede estar en Guatemala y el otro en Tokio, o uno en la tierra y el otro en la luna, y aún así si uno se hace girar a la derecha, el otro lo hará hacia la izquierda o viceversa. Lo paradójico de este hecho es que el eje de medición, como ya se mencionó, es seleccionado por el observador al momento de la medición, siendo increíble el hecho que si en Guatemala el observador elige un eje hacia arriba con una dirección hacia la derecha; el otro electrón ubicado en Tokio girará en dirección contraria. Pero, ¿Cómo pueden comunicarse al mismo tiempo los dos electrones para girar en cierta dirección según la selección arbitraria del observador? ¿Cómo sabe el electrón de Tokio que el observador eligió cierto eje de medición en el electrón ubicado en Guatemala, para girar en dirección contraria?
Este experimento comprueba la importancia, en el mundo subatómico, de las relaciones electrón-electrón, electrón-entorno y electrón-observador; en donde ninguna partícula puede verse como elemento aislado; comprobándose así la naturaleza integrativa de la realidad. Con este experimento se comprueba pues, que a nivel subatómico, las relaciones son una compleja red formada por las interacciones de las partículas en un entorno; en donde ningún elemento puede verse de manera aislada, el todo importa más que las partes mismas, y ya nada es una certeza, sino una realidad probabilística e indivisible.
Otro hecho relevante que se descubrió en el estudio del mundo subatómico lo fue la constatación de que la naturaleza en este micro espacio se comporta de manera dinámica y cambiante todo el tiempo. Cuando una pequeña partícula subatómica, como por ejemplo un electrón, es por la fuerza puesto en un espacio reducido, reaccionará moviéndose velozmente, cuanto más reducido sea el espacio donde sea ubicado, mayor será la velocidad de su movimiento. En el mundo subatómico la mayoría de partículas forman parte de estructuras atómicas microscópicas, confinadas, como en el caso de los protones y neutrones, a un micro espacio como ser el núcleo del átomo, quien a su vez es microscópico. Por lo tanto, toda la materia es poseedora de partículas confinadas a micro espacios, lo que las lleva a una danza permanente a grandes velocidades; indicando que la naturaleza en toda su expresión no es una entidad estática, ni mucho menos, sin vida; hasta una roca que se cree muerta, en su interior se produce una danza microscópica de gran magnitud, que nos lleva a pensar en una realidad dinámica y compleja, cuya danza infinita la protagonizan las relaciones, no los protagonistas, dígase partículas. En física cuántica, el electrón como elemento aislado no es importante; pierde notoriedad y su estudio se vuelve improductivo; son las relaciones que éste construye las que importan, lo que lo define y lo complementa. por lo que, en el mundo subatómico, las partículas como entes aislados no tienen notoriedad, ni significado; ya que en cuántica, las partículas dejan de ser cosas y se convierten en correlaciones de cosas, y estas correlaciones, son a su vez, correlaciones de otras cosas. A este respecto Capra escribe: “en la teoría cuántica nunca se llega una “cosa”; siempre se trata con correlaciones entre cosas… Es así como la física cuántica revela la unidad básica del universo, demostrando la imposibilidad de dividir el mundo en partes aisladas independientes”.
La objetividad, junto a la exactitud, habían sido las características principales de la física desde su constitución como ciencia; la no intervención del observador en un experimento, se convirtió en una regla indispensable de la práctica científica; la objetividad predicaba una ciencia libre de valores; es decir, libre de los prejuicios y opiniones personales de quienes hacen ciencia. El sujeto cognoscente al estar en contacto con el objeto a conocer, debía ver a éste aislando su propia manera de pensar o sentir; esa debía ser la relación objeto sujeto; una relación objetiva, cuya prioridad suprema es el objeto en si mismo.
Sin embargo, el experimento EPR demostró que un aspecto crucial en el mundo subatómico lo es el sujeto observador. El Spin o giro del electrón, como ya se mencionó, depende del eje de referencia que ha seleccionado el observador; y esto más; el segundo electrón interpretara dicho eje de referencia como suyo también. Así, en física cuántica el observador no sólo es necesario para apreciar las propiedades de los fenómenos en el mundo subatómico; sino también para provocar la aparición de dichas propiedades.
De esta forma, el papel del observador se convierte en parte fundamental, traspasando la objetividad impuesta por la física newtoniana: al respecto Capra escribe en su obra:
“Por ejemplo, mi decisión consciente sobre la manera de observar un electrón determinará hasta cierto punto las propiedades de este electrón. Si le hago una pregunta considerándolo como partícula, me responderá como partícula; si, en cambio, le hago una pregunta considerándolo una onda, me responderá como onda. El electrón no tiene propiedades objetivas que no dependen de mi mente. En física atómica es imposible mantener la distinción cartesiana entre la mente y la materia, entre el observador y lo observado. No se puede hablar de la naturaleza sin hablar, al mismo tiempo, sobre uno mismo”.
La física cuántica, por lo tanto, rompe el ideal clásico de una descripción objetiva de la naturaleza, en donde el observador no puede intervenir con su sistema de valores en las teorías y conclusiones. El viejo dogma de una ciencia libre de valores queda invalidado con los experimentos cuánticos ¿Interesante, no? Desde una ciencia dura, objetiva y exacta como la física, surge una nueva forma de hacer ciencia, en donde los constructos subjetivos, los cuales eran vetados y eliminados de forma radical, retoman la validez perdida, llevando a la ciencia a un nuevo escenario; en donde los significados, creencias, valores y estados subjetivos, adquieren protagonismo; dándole a la ciencia una nueva orientación, de emancipadora y no solo de una simple observadora aséptica de la realidad. Si bien, las profundas investigaciones que realizan los cientificos están separadas de sus sistemas de valores, el paradigma dentro de la cual éstas se llevan a cabo, jamás estará libre de valores. Es decir, las conclusiones que los científicos sacan acerca de sus observaciones en la realidad, están íntimamente relacionadas con sus ideas, conceptos, modelos de pensamiento y por ende, con su sistema de valores. No se puede separar al observador de lo observado; en física cuántica, ambos establecen una relación, la cual es más importante, que los protagonistas de la misma.
De esta forma, desde una ciencia dura como la física, se replantea la forma de hacer ciencia, y con ello, emerge un nuevo paradigma, una nueva visión del mundo. El mundo subatómico demostró que la realidad no se puede reducir a partes constituyentes; no existen cosas, sino relaciones de cosas, o como bien dice Capra: no existen danzantes, solo la danza.
Esta nueva visión del mundo invita a explorar nuevamente lo subjetivo, el pensamiento intuitivo; es decir, invita a recordarnos que somos razón pero también espíritu. Como en la filosofía china, en el mundo subatómico, la realidad se convierte en un todo complejo y dinámico, cuyo equilibrio depende de las relaciones entre las partes constituyentes; ya no se puede hablar de “ellos”, mucho menos de “yo”; solo existe el nosotros. “todos” somos un complemento de los “otros”; en física cuántica hablar de un ente aislado nos lleva a hablar de sus relaciones con “otro”, “con otros”, “consigo mismo”, “con el entorno” e incluso con el observador.
