¿El mundo microscópico se mueve con regularidad? ¿Es probabilística la naturaleza del mundo?
Por ejemplo, podemos predecir la posición de un coche en un momento determinado, o cuándo un objeto en caída libre chocará contra el suelo. Fue en este entorno macroscópico donde alguna vez pensamos que el sistema mecánico clásico de Newton explicaba perfectamente todas las leyes del universo.
Sin embargo, cuando los humanos empezaron a entrar en contacto con la Caja de Pandora, todo cambió. En el mundo microscópico todo parece impredecible. Y todo empezó con el desarrollo del microscopio electrónico. El desarrollo de los microscopios electrónicos hizo que la gente tomara conciencia de la existencia de los electrones.
Al principio la gente pensaba que los electrones estaban incrustados en los átomos como las pasas, pero en 1909, ¿Rutherford aprobó? Los experimentos de dispersión de partículas han confirmado que hay un gran núcleo cargado positivamente en el centro del átomo y que los electrones fuera del núcleo se mueven en círculo alrededor del núcleo.
Al principio se pensó que el movimiento de los electrones podía calcularse con tanta precisión como el movimiento de los planetas alrededor de las estrellas, pero resultó decepcionante. El movimiento del electrón parece ser completamente aleatorio y su órbita cambia constantemente. Para que sea más fácil de entender, podemos imaginar que existen tres órbitas de diferentes tamaños alrededor del núcleo. No es tan simple. Este es sólo un ejemplo. Al principio, los electrones se mueven alrededor del núcleo en la órbita media y luego irradian energía hacia afuera, por lo que el nivel de energía disminuye y pasa a una órbita más baja. Posteriormente absorbió energía y saltó a la órbita superior.
El problema es que los electrones parecen darse la vuelta y correr a otra órbita. Nadie sabe cómo los electrones cambian de órbita.
Sin embargo, el movimiento del mundo microscópico no es irregular. Las partículas microscópicas pueden aparecer en cualquier punto, pero es más probable que aparezcan en algunos puntos que en otros. Por lo tanto, aunque no se puede conocer la posición exacta de las partículas, cada posición se puede describir mediante probabilidad. Éste es el mundo microscópico regido por la probabilidad.
Si la aleatoriedad y la probabilidad son la esencia del mundo, esto nos parece inaceptable, no sólo a nosotros, sino también a Einstein. Einstein siempre ha creído que la aleatoriedad nunca debería ser la esencia del mundo y que la mecánica cuántica dominada por la probabilidad es sólo una transición teórica.
Einstein creía que el movimiento de las partículas microscópicas es completamente predecible. La razón por la que es impredecible es que al ser humano le resulta imposible conocer toda la información que gobierna el movimiento.
Un poco como las previsiones meteorológicas y las cotizaciones bursátiles. Generalmente se considera que la previsión meteorológica y los precios de las acciones son una cuestión de probabilidad. Nadie puede predecir con precisión el clima de mañana y nadie puede predecir con precisión el precio de las acciones en un momento determinado, por lo que tanto la predicción del clima como el análisis del precio de las acciones son resultados probabilísticos.
Puede que sea exacto o no, pero podemos saber la probabilidad de que sea exacto. Pero este no es el caso. De hecho, tanto el clima como los precios de las acciones se pueden predecir con precisión. Imagínese, si pudiéramos conocer la información del movimiento de cada molécula de aire, ¿podríamos predecir con precisión el clima? De manera similar, si podemos conocer el comportamiento de cada inversor que participa en el comercio de acciones, naturalmente podremos predecir los precios de las acciones con precisión.
Los seres humanos no pueden predecir con precisión el clima y los precios de las acciones porque no pueden dominar toda la información. Eso no significa que el clima y los precios de las acciones en sí sean impredecibles. Einstein creía que el movimiento de las partículas en el mundo microscópico es el mismo.
De hecho, estamos muy dispuestos a creer que Einstein tiene razón, porque el mundo descrito por Einstein nos resulta comprensible. Pero a juzgar por la evidencia actual, parece que Einstein estaba realmente equivocado. La teoría de Einstein se puede resumir como realismo local. En pocas palabras, no puede haber un comportamiento superligero en un área determinada y los resultados del movimiento de las partículas no cambiarán debido a la observación. Sin embargo, con la introducción de una poderosa fórmula matemática, la desigualdad de Bell, el realismo local de Einstein no se mantuvo en la teoría del mundo microscópico, y los experimentos posteriores de Bell también lo confirmaron. Esta vez, Einstein perdió, al menos según la evidencia actual.