My thoughts on the simulated universe

Today I had one of those days in which I have an active mind. Even considering the fact that I slept only 5 hours to assist an absurdly long 4-hours-lecture on Introduction to String Theory. I decided to invest most of such precious brain activity in making memes about Greta Thunberg, one of the most prolific activities of our age. However, during the day I also reserved some time to think a bit about the pop-science theory that suggests that we live in a computer simulation, presumably run on a computer of a hypothetical advanced civilization. I made a survey on my Instagram account and most of my physicist colleagues voted a sound “NO”. So yeah, the theory isn’t very popular among my circles. I’m going to throw some of the thoughts I had today about it.

First, we shall (although it doesn’t really matter) differentiate between three different scenarios:

1. The computer that runs the simulation is classical and the physical laws of the universe that contains it are the same as the physical laws of our simulated universe.
2. The computer that runs the simulation is quantum and the physical laws of the universe that contains it are the same as the physical laws of our simulated universe.
3. The physical laws of the universe that contains the computer that is simulating our universe are different from the physical laws of our simulated universe. Therefore we cannot say anything about the nature of the computer.

Let's now try to discuss each of the scenarios.

Scenario 1: Classical simulation in an equivalent universe

This scenario is probably the easiest one to argue, although I don’t think that to completely dismiss it by empirical arguments is possible. Supposing that the classical computer is deterministic (yes, there are also probabilistic classical computers) a sufficient argument to dismiss the scenario would be to dismiss determinism. This is a very old and long discussion in Physics, initiated by Laplace, continued by Einstein and Bohr and that even today we can find famous theoretical physicists discussing (in a not very friendly way) about it. I’m not going to replicate here the discussion “determinism” vs “randomness” of quantum mechanics, Google can do the work for me.

However I want to point out one of the arguments that came out in the answers of a famous StackExchange post by the physics Nobel prize winner Gerard 't Hooft. Hooft is a physicist who put a lot of effort into trying to build a solid deterministic quantum theory (like the cellular automata interpretation). In this post he asks the Physics community “Why do people categorically dismiss some simple quantum models?” (and by simple he means deterministic). The most voted answer to this post is from no other than Peter Shor, one of the founding fathers of Quantum Computing. In his answer Shor states: 

“Regular quantum mechanics implies the existence of quantum computation. If you believe in the difficulty of factoring (and a number of other classical problems), then a deterministic underpinning for quantum mechanics would seem to imply one of the following:

•  There is a classical polynomial-time algorithm for factoring and other problems which can be solved on a quantum computer.
• The deterministic underpinnings of quantum mechanics require 2^n resources for a system of size O(n). 
• Quantum computation doesn't actually work in practice.

None of these seem at all likely to me.”

However, if the reader stops to think for a moment about those arguments, he/she will notice that none of them invalids the simulation argument. The perception of time inside the simulation has nothing to do with the time outside the computer. To see this, suppose that you have a very slow computer and you want to play The Sims 3 and the game performs so poorly that your frame rate is 1 frame per second. To the sim people in the game, it is irrelevant the frame rate at which you are running the game, they will perform exactly the same actions. Shor, who is probably one of the smartest people alive, also thought about this possibility and that’s why later in his post he points out:
 

“For the second, deterministic underpinnings of quantum mechanics that require 2^n resources for a system of size O(n) are really unsatisfactory (but maybe quite possible … after all, the theory that the universe is a simulation on a classical computer falls in this class of theories, and while truly unsatisfactory, can't be ruled out by this argument).”

Here we can already see the difficulty of dismissing even the easiest scenario of the three. And even if we gathered enough empirical evidence to dismiss this scenario (or any of the three) beyond any reasonable doubt, we still could say that all experiments that we run are determined by the simulation and therefore couldn’t be used to dismiss it. This is what I call the “superdeterministic” argument. 

As a personal note, I find this scenario very unlikely. I don’t think that in an equivalent universe (and by equivalent I mean with same physical laws and comparable size and timescale) is it possible (or sensible) to build a classical computer that simulates our universe before the original universe reaches an entropic death or some equivalent fate.

Scenario 2: Quantum simulation in an equivalent universe

This argument is even more difficult to dismiss because now we don’t have the time constraints that we had in the classical simulation. Since the simulating computer is quantum, it could reproduce our quantum experiments in polynomial time and all the previous arguments start to fall apart.
However, it seems unlikely to me that a civilization could reach the point of such a vast computational power and the will to run the simulation. The main concern I have here is that supposing an equivalent universe, it is probably not possible to simulate our universe in a time faster than the time of the external universe. To state this more clearly: supposing that a civilization reaches the point in which they can simulate our universe, I think they only will have the resources to simulate it with a time rate no smaller than the time rate of their universe. In the same way that is proven in complexity theory of chaotic systems that we cannot classically simulate faster than our universe chaotic systems like a double pendulum. But I haven’t done the proper math. So, take this statement with caution.

Scenario 3: Simulation in a non-equivalent universe

We run simulations of systems that obey physical laws that are different from the ones of our universe, for example running a simulation in which the bodies don’t behave according to Newton’s laws of motion. This can be done easily with MatLab, Python or similar platforms. Why then should we constrain ourselves by thinking that the greater universe that contains the computer that runs our simulation has the same physical laws like the one that is simulated?

This supposition opens infinitely many loopholes in which you can still maintain the simulation theory, so it is completely impossible to dismiss by any logical or empirical argument.

Final thoughts

What I want to leave clear now is that I’m not defending here the simulation theory but pointing out that it is a theory impossible to falsify (and therefore, non-scientific in the most rigorous sense of the word). Scientific theories need for empirical signs to motivate further considerations. However, gathering empirical signs that we live in a simulation is at least as difficult as dismissing that we live in a simulation. We can only wonder how powerful must be and in which universe must exist a computer that can simulate us.

But all this nonsense doesn’t really matter for all practical purposes. We, humans, make models of the universe that allows us to predict some properties of it. All models that we can build consist of a limited amount of information that describes the universe. Any model could be translated to a binary version of it since all information can be expressed as a sufficiently large binary string. In the end, every model of the universe that we obtain could be translated to a grid of 1s and 0s switching according to some rules. Is that so different from a computer simulation?

Caza del tesoro.

Habilito esta entrada a modo de foro para el juego.

¿Por qué ahora no es un buen momento para dedicarse a la Física Teórica?

Antes de empezar me gustaría aclarar algunas cosas sobre lo que voy a decir:

• La primera es que yo no tengo mucha idea de Física Teórica, tan solo estoy en 3º de carrera (no llevo ni tres años estudiando Física), por lo que probablemente me equivoque en muchas cosas y/o no piense igual en un futuro. Sin embargo creo que mi visión puede ser interesante, principalmente para gente que, como yo, se está planteando su futuro en el mundo de la física. Por esto mis palabras deben ser tomadas con precaución y teniendo en cuenta que son muy especulativas.
• La segunda es a qué me refiero cuando hablo de Física Teórica. Cuando hablo de Física Teórica me refiero principalmente a las siguientes ramas: Cosmología, Teoría de Cuerdas u otros intentos de teorías de unificación y Física de Partículas. Es decir, las ramas más abstractas y profundas de la física. No estando incluidas otras ramas, como por ejemplo, la física teórica de la materia condensada.

En general, una persona puede tener dos motivos para dedicarse a la ciencia. El primero es el deseo de contribuir al avance científico y tecnológico de la humanidad, para en general, mejorar la vida de las personas. El segundo es la mera satisfacción de la curiosidad en lo que Richard Feynman llamaba el placer de descubrir. En mi opinión, un científico debería poseer ambas motivaciones, siendo la primera más pragmática y productiva, pero que no siempre lleva por caminos agradables. La segunda es más pueril y egoísta, sin embargo, todos necesitamos un aliciente que nos ayude en no perdernos por esos senderos del demonio. Muchas veces haciendo lo que nos gusta conseguimos logros maravillosos. Por tanto, creo que una persona que se dedique a la ciencia debe presentar un equilibrio entre ambas motivaciones, sin dejarse perder en divagaciones absurdas por simple satisfacción personal, pero sin perder el ánimo por la falta de satisfacción en el camino.

 Creo que todos estamos de acuerdo en el hecho de que para ser un físico teórico que realice una aportación relevante al campo, uno necesita ser una persona extraordinariamente inteligente. Y como buena persona inteligente, debería preocuparse por optimizar su trabajo. Cualquier persona que se haya adentrado un poco en el mundo de la investigación, no ya de la Física Teórica, sino de cualquier rama mínimamente establecida del conocimiento, sabrá que la cantidad de información que hay es inconmensurable. Hasta hace un tiempo, la mayor parte de la población no podía acceder a una educación superior, lo que provocaba que las pocas figuras que lograban destacar en un campo, fueran conocidas y tuvieran la oportunidad de realizar grandes avances. Ojo, no quiere decir que fuera fácil, ni que dichas personas no fueran brillantes, que lo fueron. Sin embargo, vivimos en la época en la que más personas viven en la Tierra y en la que un porcentaje mayor de dichas personas tiene acceso a una educación que le permita acceder a estudios superiores. 

Nunca en toda la historia de la humanidad ha habido una cantidad similar de genios con acceso a la educación. Sin embargo, puedes coger a cualquier persona por la calle y preguntarle por algún científico famoso que naciera después de 1950, probablemente, nadie sepa decirte ninguno. Y la razón no es por que esas personas sean incultas, sino porque NO hay prácticamente científicos famosos que nacieran después de 1950.

Esto no es malo, ni mucho menos. Actualmente hay más científicos que nunca y el desarrollo científico y tecnológico está más acelerado que en cualquier tiempo anterior, y es normal que a una persona le resulte más difícil destacar. Sin embargo, este avance apabullante de la ciencia está provocando que cada vez sea más difícil para una persona llegar a la frontera del conocimiento. Entendamos como frontera del conocimiento ese punto del conocimiento en un campo en el que ya nadie sabe como seguir, y donde debe estar el investigador con la punta de la lanza de la ciencia para abrirse camino por las tinieblas de la ignorancia. 

Por ejemplo, una persona que quiera dedicarse a la Teoría de Cuerdas necesita una cantidad ingente de estudio y de duro trabajo para poder llegar a dedicarse realmente a investigar en Teoría de Cuerdas. Debe tener un profundo conocimiento en: Física Clásica, Mecánica Analítica, Mecánica Cuántica, Física de Partículas, Algebra Multilineal y Análisis Tensorial, Cálculo de Variaciones, Topología, Geometría Diferencial, Teoría de Grupos, Relatividad General... En fin, una lista interminable de cosas que estás obligado a saber antes de poder hacer algo mínimamente decente. La vida que tiene una persona para dedicarse a la física son unos 50 años. Desde los 18 en los que el sistema educativo le permite dedicarse completamente a la Física hasta su jubilación. Antes 50 años era tiempo suficiente para llegar a la frontera del conocimiento y empezar a hacer cosas nuevas. Sin embargo, a medida que avanza la ciencia, ese tiempo va siendo más insuficiente puesto que cada vez hay más cosas que aprender. Es más, todos los días salen nuevas publicaciones de físicos de todo el mundo que tienes que leer (y entender) para estar puesto al día. Es decir, se añaden más cosas que tienes que estudiar mientras estás estudiando, y a un ritmo mayor del que uno puede aprender. Este es el primer problema que sufre un estudiante que quiera dedicarse a la Física Teórica. Si quieres aportar algo (una de las motivaciones que debiera tener un científico), vas pillado de tiempo. Estamos llegando a un punto en el que el tiempo que dura una vida humana no va a ser suficiente para poder investigar.

La siguiente pregunta que debería hacer un estudiante que quiera dedicarse a la Física Teórica, es ¿hasta qué punto merece la pena?. Ya hemos dicho que para dedicarse a la física teórica tienes que ser muy listo y trabajar mucho (y cuando digo mucho, es mucho). ¿De verdad esta es la mejor manera que tiene una persona así de emplear su tiempo e inteligencia? Volvamos al ejemplo de la Teoría de Cuerdas, quizá el más ilustrativo.

La teoría de cuerdas es una teoría especulativa sobre la física fundamental, que aspira a conciliar la mecánica cuántica con la teoría de la gravitación de Einstein. Se trata de una teoría fascinante, que ha originado mucha investigación fructífera en campos que abarcan desde las matemáticas puras hasta actividades más prosaicas, como simplificar cálculos rutinarios de secciones eficaces en física de partículas. Sin embargo sus predicciones características sólo podrán ser comprobadas si dispusiéramos de aceleradores capaces de alcanzar la masa de Planck (más de 16 órdenes de magnitud más potentes que el LHC en Ginebra); esto es algo que no hoy en día no es ni siquiera imaginable ni tampoco en un futuro a largo plazo. Este hecho de que es prácticamente imposible de comprobar empíricamente (una teoría científica debe ser falsable) genera profundas discusiones entre cuerdistas y físicos de otras ramas. Es decir, que aquello a lo que vas a dedicar toda tu vida, probablemente no sea más que un rompecabezas de dificultad endiablada empíricamente inverificable y posiblemente falso. ¿Merecerá la pena? Todo depende de en cuál de las dos motivaciones que ya he dicho antes te refugies. Si miramos la motivación pragmática, lo más seguro es que no, no merecerá la pena.  Si lo miramos desde el punto de vista del placer de descubrir, la cosa puede ser distinta, ya que tienes una cantidad ingente de información por delante que descubrir.

Entonces, ¿deben los seres humanos dejar de dedicarse a la Física Teórica? Desde mi punto de vista, sí, pero con trampa. Para explicar mí posición recordemos el siguiente refrán: "Regálale un pez a un hombre y comerá un día. Enséñale a pescar y comerá toda la vida.” En la investigación científica va a ocurrir algo parecido, cambiando la pesca por ordenadores. La inteligencia artificial llegará tarde o temprano (probablemente más temprano que tarde, pero antes seguro de que la humanidad consigan un acelerador que confirme la teoría de cuerdas) y cuando llegue, los seres humanos no podrán competir con una máquina conectada a Internet y con una capacidad de procesamiento y de pensamiento inimaginable para el ser humano. Quizá las conclusiones que se extraigan de todo el trabajo que realice un físico teórico a lo largo de su vida, sea conseguido por una inteligencia artificial en apenas unos minutos. Será absurdo investigar al igual que es ahora es absurdo pasarte la noche realizando cuentas como hacían los físicos de antaño cuando las mismas cuentas las realizas con una línea de código de Matlab.

Por estos motivos, considero que el campo de la Física Teórica es uno de los sitios más equivocados a los que podría dedicarse una persona con una inteligencia maravillosa, al menos desde el punto de vista de la motivación pragmática de la actividad científica.

¿A qué debería dedicarse entonces una persona que quiera aportar cosas al campo de la Física Teórica? Pues a contribuir a inventar los ordenadores que realizarán dichas investigaciones. Ahora mismo hay un montón de líneas abierta en la investigación sobre inteligencia artificial, tanto en Software (Machine Learning) como en Hardware (Computación Cuántica, neurociencia...). ¿Quién aprovecha mejor su tiempo? ¿El que fabrica una estupenda teoría científica o el que fabrica una máquina que es capaz de crear incontables teorías científicas magníficas?

¿Qué es lo que realmente importa?

Las personas nos preocupamos por algunas cosas, supongo que será una de las consecuencias de la capacidad de pensar. Es algo intrínseco a todos los seres pensantes. Además, tenemos nuestras preocupaciones ordenadas según un orden de importancia que nosotros mismos le damos.

Patologías a parte, la primera preocupación de toda la lista de prioridades de cualquier ser vivo es, precisamente, seguir vivo. El instinto de supervivencia es la más primitiva e importante preocupación de los seres vivos. Esto parece una obviedad, sin embargo, no es tan evidente que a un individuo le interese estar vivo.

¿Qué gana alguien estando vivo, cuando puede estar muerto? Estar vivo es difícil, tienes que trabajar para conseguir comida y muchas veces no es agradable. Estar muerto en realidad es mucho más fácil, simplemente porque no tienes que hacer nada. Entonces, ¿por qué todo el mundo se empeña en seguir con vida? Bueno, la explicación de esto es muy sencilla. La vida ha de entenderse como una consecuencia del fenómeno natural de la evolución. Los seres que tienen apego por su vida, viven más y por tanto se reproducen más y por herencia genética sus descendientes siguen teniendo apego por la vida. Aquellos que no sienten la necesidad de estar vivos, mueren fácilmente y no perpetúan genéticamente su postura frente a la vida. En términos evolutivos, el apego por la vida está indudablemente recompensado.

Esto nos lleva directamente a la siguiente prioridad en orden de importancia para los seres vivos, aunque quizá no tanto para los humanos (después de todas aquellas indirectamente relacionadas con la supervivencia, claro). Esta es la reproducción. Aquí ya empiezan a hacerse visibles las diferencias entre los seres humanos y los animales, aunque siguen siendo bastante difusas. Los animales se reproducen si tienen la oportunidad. El motivo, al igual que en el caso anterior, es puramente evolutivo. La evolución recompensa la reproducción, de tal modo que la tendencia a reproducirse se perpetúa.

Además, la evolución utiliza una herramienta poderosa para fomentar la reproducción: el placer. Sin embargo, el ser humano ha trascendido (o descendido) y ha encontrado métodos para obtener dicho placer sin efectuar la reproducción. ¿Y por qué hace esto el ser humano? Simplemente es porque la preocupación por reproducirse en el ser humano está ya por detrás de otras. Esto es debido a que el ser humano ha conseguido una inteligencia compleja, que le permite discernir y tomar decisiones por encima de lo que opine su instinto. Sin embargo, la huella del comportamiento animal y primitivo sigue muy marcada dentro del ser humano, de tal modo que muchas de las decisiones que toma las elige con fines inconscientemente reproductivos. Para comprobar esto solo necesitas visitar una discoteca un sábado por la noche o fijarte en la irracional preocupación de la sociedad con respecto a la sexualidad.

Pese a que el ser humano en muchos aspectos es aún primitivo, algunos debido a la capacidad de abstracción, han (y quiero pensar: hemos) conseguido superar algunas de las preocupaciones puramente biológicas como pueden ser la reproducción o la alimentación y desplazarlas en pos de otras menos instintivas, aunque no por ello mejores. Por ejemplo: el matemático que se preocupa por sus enrevesadas ecuaciones o el médico que se preocupa por curar a los demás, lo hacen porque de un modo u otro obtienen placer al hacerlo, pese a no estar potenciado por la evolución como ventajas evolutivas.

Sin embargo, obtienen placer. ¿Por qué obtienen placer? Yo propongo que este placer deriva de una compleja red de recompensas evolutivas que han perdido sus propósitos iniciales, siendo ahora demasiado complejas para entenderlas, y mucho menos para controlarlas.

Entonces, ¿el objetivo principal es la obtención de placer? No placer en el sentido de disfrute, si no en el sentido de recompensa. ¿Por qué, tú, avezado lector, estás leyendo esto? ¿Por qué tomas unas decisiones y no otras? ¿Y por qué le das más importancia a unas cosas que a otras?

Mi respuesta a todas estas preguntas está ligada al concepto de entropía. El universo es un mar de partículas, nosotros incluidos. Y dichas partículas evolucionan en su distribución hacia el estado más probable o, dicho de otro modo, de mayor entropía. Por tanto, tus decisiones no dejan de ser una consecuencia de esa evolución arbitraria del universo hacia el estado más probable.

Entonces, ¿qué es lo que más importa, si al final no decidimos ni qué es lo que nos importa?

El poema más hermoso.

El poema más hermoso

De todos los poemas,

uno, sin autor, existe.

Nadie lo escribe

y nadie lo entiende.

Permanece inconcluso,

aún se está escribiendo.

¿Alguien lo lee?

Por supuesto, él mismo.

Parecerá raro.

Un poema...

 que se lee a sí mismo.

Pero ocurre, sin embargo.

¡Y debemos dar gracias!

Pues es un milagro.

Y este escrito tan misterioso,

es sin duda, de todas las poesías

el poema más hermoso.

¡Y no admito discusión!

Pues todas las otras rimas

viven en esta canción.

Quizá exagerase, negando autoría.

Pues desorden y entropía…

escriben cada verso.

Irónicamente, solo hay uno.

El título lo indica:

Universo.

El problema principal del planeta Tierra.

El problema principal del mundo es que la inmensa mayoría de la gente es idiota.

Fin.

Una charla sobre el destino

"El destino es el que baraja las cartas, pero nosotros somos los que jugamos." 

William Shakespeare

"Ni aún permaneciendo sentado junto al fuego de su hogar puede el hombre escapar a la sentencia de su destino."

Esquilo de Eleusis 

"Caminante no hay camino, se hace camino al andar."

Pablo Neruda 

Muchos autores, científicos, pensadores, filósofos, eruditos... han discutido larga y tendidamente sobre el asunto del que voy a discursear en las siguientes líneas. Y usted, avezado lector, estoy seguro de que ya ha inferido que el tema que aquí nos concierne no es otro que el "destino". Un tema muy poético... a la par que espinoso. Pero antes de empezar con el meollo de la cuestión, conviene hacer unas aclaraciones:

Primero de todo, hay que definir qué es el "destino", ya que como uno aprende cuando estudia matemáticas, antes de empezar a hacer filigranas con las ideas hay que definirlas correcta e inequívocamente para evitar confusiones. De no ser así acabaríamos en divagaciones y sinsentidos que no llevan a ninguna parte.

Y bien, ¿qué es el destino? Si uno se va al diccionario de la Real Academia Española se encuentra con numerosas acepciones de la palabra, de las cuales pocas nos interesan. Así que como no me convencían mucho, indagando en Internet he podido encontrar una que nos puede servir:

"El destino (también llamado fátum, hado o sino) es el poder sobrenatural inevitable e ineludible que, según se cree, guía la vida humana y la de cualquier ser a un fin no escogido, de forma necesaria y fatal, en forma opuesta a la del libre albedrío o libertad."

Como habéis imaginado la mayoría, sí, está sacado de la Wikipedia, se me da muy bien indagar. Pero bueno, con esto nos sirve.

Otra aclaración que me veo obligado a realizar es que no voy a ahondar en el terreno teológico del destino. Ya sabéis que si os mola ese rollo, este no es vuestro blog.

Tampoco se va a hablar sobre el destino visto como en la película de Destino Final, en la que un grupo de chavales evita la muerte en un accidente y como estaban marcados por el destino van muriendo uno a uno. No, ese no es el destino que vamos a tratar.

También os aviso de que en el texto aparecerán algunas pinceladas de física, ya que sí uno habla del mundo, entonces habla de física. ¡No os asustéis! ¡Esto no es una disertación sobre mecánica cuántica! Toda la física que aparezca en el texto será estrictamente necesaria y ajustada al conocimiento de física de una persona que sepa que las cosas están hechas de átomos. Es decir, no hace falta ni la ESO, solo ganas de usar un poco el coco.

Dicho esto, os dejo con esta curiosa conversación entre dos simpáticos personajes:

Rator: Querido Fiódor, imagínese un libro. Un libro en el que está escrito todo lo que ha sucedido, lo que está sucediendo ahora mismo y lo que sucederá en un futuro. Algo así como el almanaque deportivo de "Regreso al Futuro" pero a lo bestia. Un libro que contenga todas las guerras habidas y por venir. Todos los primeros besos y todos los últimos. Aquél que tiene entre sus páginas el detallado nacimiento de las primeras estrellas y, unos capítulos más adelante, la muerte de la civilización humana. Imagínese un libro en el que se cuentan todas las historias contadas, y todas las historias que están por contar. Un libro en el que estaba escrito que usted escucharía estas palabras y que yo las diría. En resumen, un libro en el que estuviese escrita toda la historia del universo, con el máximo detalle. Desde el inicio de todo, si es que existe dicho inicio, hasta el final, si es que lo hay. Ese libro es el destino.

Fiódor: ¿Y ese libro existe?

Rator: Para tener un libro primero hemos de tener páginas, Fiódor. Dichas páginas deben estar ordenadas de alguna forma para que lo que esté escrito posea algún sentido. Entonces, ¿cree usted que podemos ordenar los sucesos del universo como si de las páginas de un libro se tratase?

Fiódor: Pues no sabría decirle…

Rator: Me temo que esta cuestión ya es el primer obstáculo con el que nos enfrentamos a la hora de hablar sobre el destino. Para poder hablar del destino debe haber un futuro, un pasado y un presente. Es decir, tiene que existir el tiempo. ¿Y qué es el tiempo? ¿A caso existe?

Fiódor: Hombre, yo distingo entre ayer, hoy y mañana. Así que el tiempo, a mis ojos, existe.

Rator: ¿Pero ese tiempo que percibe usted es el mismo que percibo yo? Está es una cuestión aún más compleja de responder si cabe que la que nos estábamos preguntando, así que vamos a dejarla de lado y vamos a suponer que el tiempo existe y converge de una manera "relativamente" lineal en la misma dirección, aunque no necesariamente a la misma velocidad en todos los sitios. Como el agua que pasa a través del cauce de un río, sólo que por unos lados el fluido se desplaza con distinta rapidez que por otros.

Fiódor: Mmm… De acuerdo.

Rator: Apartada esta cuestión y asumiendo que podemos establecer una cronología dentro de una colección de sucesos, le invito a realizar el siguiente ejercicio mental:

Imagínese, Fiódor, que está sosteniendo con su mano un objeto cualquiera, digamos, una pelota. Y de repente abre la mano y suelta la pelota. ¿Qué ocurrirá a continuación?

Fiódor: Que la pelota caerá, ciertamente.

Rator: ¡Exacto! ¡Es usted muy avispado, Fiódor! La pelota evidentemente se caerá al suelo (suponiendo que nada interfiere con ella). Es más, si posee unos conocimientos de Física básica podría decirme a cuánto tardará en caer y a qué velocidad llegará al suelo.

Fiódor: Eso sería bastante fácil.

Rator: Ahora le invito a reflexionar sobre esta situación. ¿Por qué sabe todo eso? ¿Qué es lo que hace que la pelota se mueva hacia el suelo?

Fiódor: La fuerza de la gravedad, supongo.

Rator: Ya, pero, ¿por qué existe esa fuerza? ¿De dónde sale? ¿Qué la transfiere? Si usted es capaz de responder acertadamente a estas preguntas póngase en contacto con Estocolmo porque sin duda se merece un Premio Nobel de Física.

Fiódor: Hum…

Rator: ¿Ha oído alguna vez algo sobre el concepto de “determinismo”, Fiódor?

Fiódor: No, la verdad. ¿Qué es?

Rator: Para explicarle que es el determinismo, voy a echar mano de las palabras de Pierre Simon Laplace, un sabio francés del siglo XIX. Este buen hombre pensaba lo siguiente:

"Podemos mirar el estado presente del universo como el efecto del pasado y la causa de su futuro. Se podría condensar un intelecto que en cualquier momento dado sabría todas las fuerzas que animan la naturaleza y las posiciones de los seres que la componen. Si este intelecto fuera lo suficientemente vasto para someter los datos al análisis, podría condensarse en una simple fórmula de movimiento de los grandes cuerpos del universo y del átomo más ligero; para tal intelecto nada podría ser incierto y el futuro, así como el pasado, estaría frente sus ojos."

Fiódor: No me ha quedado muy claro…

Rator: A ver, analicemos lo que decía el bueno de Laplace volviendo al ejemplo anterior de la pelota. Pero ahora en vez una pelota, usted tiene dos pelotas, y una la suelta antes que la otra. Cómo tiene unas condiciones iniciales del sistema y sabe que leyes lo rigen (gravedad) podemos predecir cómo va a evolucionar nuestro sistema. Una caerá antes que la otra y podemos saber con qué diferencia de tiempo lo hacen.

Fiódor: Sí, sin duda.

Rator: Perfecto. Entonces aumentar el número de elementos de nuestro sistema no cambia el desarrollo del mismo. Si tiene unas condiciones iniciales entonces le corresponde un único camino hasta llegar al estado final.

Fiódor: Indiscutiblemente.

Rator: Ahora repitamos el mismo ejercicio mental. Solo que ahora en vez de un par de pelotas vamos a tener muchas pelotas. Muchísimas pelotas, miles de pelotas… ¡Que digo miles…trillones de pelotas! ¡No, más que trillones! ¡Billones! Bueno, el número de pelotas no importa, solo necesitamos saber que hay muchas, más de las que se puedan contar. Pero no solo hay muchas, sino que todo está hecho de pelotas. Usted está hecho de pelotas, las pelotas están hechas de pelotas más pequeñas, el suelo, el aire, todo está hecho de pelotas. Cómo se llamen esas pelotas no importa, átomos, partículas, cuantos, lacasitos… lo que quiera que sea. Además ahora no solo tenemos en cuenta la gravedad para la evolución del estado de las partículas, sino que también interfieren otras fuerzas, la electromagnética, nuclear fuerte, nuclear débil o cualquier otra fuerza misteriosa. A ese sistema que estamos analizando lo vamos a llamar “Universo”.

Fiódor: Ajá.

Rator: Ahora imaginemos que conocemos el estado de todas las partículas del universo y cómo funcionan las leyes que rigen las interacciones entre las partículas. Entonces, al igual que como hemos hecho con los dos casos anteriores, podremos predecir cómo va a evolucionar el sistema, solo que ahora las cuentas son un pelín más complicadas. ¡Es decir! ¡Si supiésemos el estado de todas las partículas del universo y las leyes que lo rigen podríamos predecir el futuro!

Fiódor: Pero… ¡un segundo! Yo soy un humano, y estoy compuesto de un conjunto de tejidos y órganos, que a su vez están hechos de células, que están hechas de orgánulos, hechos de moléculas y estas formadas por átomos. Luego estos también se dividen en partículas más pequeñas, etc. Pero no solo eso, ¡también todo lo que me rodea está compuesto por átomos! El aire que respiro, la ropa que llevo puesta, incluso usted… ¡Y además estos átomos interaccionan entre sí siguiendo unas leyes! ¿Me está diciendo que todo lo que hago, incluso todo lo que pienso no es más que el resultado de las interacciones de los átomos de mi cuerpo entre ellos y su entorno? ¿Que mi conciencia y mis pensamientos no son más que una ilusión creada por la ejecución natural de las leyes del universo? ¿Es decir, que yo solo soy un puñado de átomos ordenados de una determinada manera y que evolucionan siguiendo unas leyes?

¿Qué son entonces mis pensamientos? ¿Una ilusión del universo? ¿En qué me diferencio entonces de una piedra?

Rator: Fiódor, ¿las piedras piensan?

Fiódor: Por supuesto que no, ¡son piedras!

Rator: ¿Y por qué dices que no piensan? ¿A caso es usted una piedra, Fiódor?

¿Cómo puede saber si algo piensa o no? ¿A caso puedo saber yo lo que está pensando usted?

¿Piensan los animales? ¿Piensan las plantas? ¿Piensan las estrellas? Y usted, Fiódor... ¿piensa?

Fiódor: ¡Claro que pienso!

Rator: ¿Y qué es pensar?

Fiódor: Hum…

Rator: Piense, Fiódor, piense…

Fiódor: Entonces… aquel libro existe, ¿no? Es decir, el universo existe, por lo que necesariamente tuvo unas condiciones iniciales, o si no las tuvo, podemos establecer unas nuevas con las que tenemos en este mismo instante. ¿Entonces todo está escrito? ¿Estaba escrito que yo iba a hacer estas preguntas en este mismo instante? ¿El libre albedrío es falso? ¿Se puede “leer” ese libro de alguna manera?

Rator: Veo que empieza a captar el intríngulis del tema que aquí nos atañe Fiódor.  Pero me temo que todo esto no es tan fácil… Hasta principios del siglo XIX las teorías de Laplace sobre el determinismo y la predictibilidad del Universo se consideraban “más o menos ciertas” y resultaban complicadas de refutar. Sin embargo algo sucedió, nació la mecánica cuántica, que echaba al traste toda la teoría que el pobre Laplace había elaborado tan meticulosamente. Concretamente el “Principio de incertidumbre”, enunciado por el físico Werner Heisenberg en 1925. Dicho principio (hasta el día de hoy considerado cierto y comprobado experimentalmente) afirma que no es posible conocer la posición y el momento lineal (velocidad) de una partícula en un instante determinado con una precisión absoluta. En otras palabras, cuanto mejor conozco la velocidad de una partícula, menos sé sobre su posición. Y viceversa. La explicación más intuitiva explicada en términos sencillos y no muy correctos de este principio es la siguiente: Cuando yo miro una partícula muy pequeña, séase un electrón, para observarla necesito que un fotón, choque contra el electrón y rebote hasta mis ojos o mi aparato de medida para poder obtener una ‘imagen’ del electrón. Ese choque desvía al electrón cambiando su estado, creando una incertidumbre. Si yo quisiese medir ese error tendría que realizar otra vez una medición y me encontraría con el mismo problema. Y así hasta el infinito.

Fiódor: Mmm… entiendo el impedimento. El simple hecho de observar un suceso ya cambia el resultado.

Rator: ¡Exacto! Es imposible conocer el estado exacto de algo. Da igual lo que hagas, o como lo hagas, siempre va a haber un error, por mínimo que sea. Por lo tanto aquel demonio de Laplace que podía conocer la el estado de todas las partículas del universo es, físicamente, imposible.

Fiódor: Hum, ya veo… Ergo, el determinismo no existe, por lo que el destino, ese libro del que hablábamos al principio, tampoco existe.

Rator: No tan rápido. El principio de incertidumbre no nos dice que esas condiciones iniciales de nuestro sistema no existan. Sólo nos dice que es imposible conocerlo. Es como si ese libro llamado destino, estuviese escrito, pero cerrado, y con una cerradura sin llave.

Fiódor: …

FIN DE LA CONVERSACIÓN.

PD: En realidad las cosas no son tal y como nos las cuenta Rator, sino que son aún bastante más complicadas. La mecánica cuántica relacionada con la existencia de la aleatoriedad verdadera es un polémico tema de discusión entre los científicos tanto actuales como pasados. (De esta discusión proviene la famosa frase de Albert Einstein: “Dios no juega a los dados.”) Si bien una gran parte de la comunidad científica defiende la aleatoriedad de los sucesos, también hay otra parte que se inclina por las llamadas “Teorías de variables ocultas”, que son algo parecido al símil del libro cerrado. Pero como he dicho al principio de la entrada, esto no es una disertación sobre mecánica cuántica, mi única intención es despertar una chispa de curiosidad en usted, estimado lector.

PD2: Si quiere saber más sobre el tema le invito a buscar en Google las palabras “Aleatoriedad mecánica cuántica”, “Teoría de variables ocultas”, “Interpretación de Copenhague” o cualquier otra consulta que se le ocurra.