Schrödinger's unpublished hidden-variable model in the 1944-45 debate over the "Collapse of Determinism"

Durante la mayor parte de la historia humana, el universo fue imaginado como un gigantesco y perfecto mecanismo de relojería. Si conocías la posición y velocidad exactas de cada engranaje y resorte, podías predecir el futuro con absoluta certeza. Esta idea, conocida como determinismo, sugería que la aleatoriedad era una señal de que simplemente carecíamos de suficiente información. Si pudiéramos ver cada pequeño detalle de un lanzamiento de moneda —la fuerza del pulgar, la resistencia del aire, el giro— sabríamos exactamente si caería cara o cruz. La moneda misma estaría siguiendo una regla estricta e inquebrantable.

Esta visión reconfortante de la realidad se hizo añicos a principios del siglo veinte con el descubrimiento de la mecánica cuántica, la física de lo muy pequeño. En este extraño mundo nuevo, la naturaleza parecía operar mediante el puro azar. Cuando un científico mide una partícula, la teoría solo predice las probabilidades de diferentes resultados, no el resultado en sí. Durante décadas, muchos físicos creyeron que esta aleatoriedad era fundamental, lo que significaba que el universo no era una máquina de relojería, sino un lugar donde los eventos ocurren verdaderamente sin una causa. Sin embargo, algunos pensadores se preguntaron si esta aleatoriedad era como el lanzamiento de la moneda: una señal de que la teoría estaba incompleta y de que factores ocultos y no vistos estaban en realidad guiando a las partículas. Un famoso matemático afirmó una vez haber probado que tales factores ocultos eran imposibles, silenciando el debate por un tiempo. Pero a mediados de la década de 1940, la pregunta resurgió de repente con fuerza, dando lugar a un capítulo olvidado en la historia de la ciencia donde uno de los fundadores del campo demostró discretamente que la puerta al determinismo nunca estuvo realmente cerrada.

A mediados de la década de 1940, estalló un animado debate en las páginas de la revista científica Nature. Dos destacados ponentes habían argumentado recientemente que la mecánica cuántica había desmentido finalmente la vieja idea de un universo predecible. Afirmaban que el extraño comportamiento de la luz y los átomos no podía explicarse mediante reglas ocultas o variables secretas. Uno de estos ponentes, un físico británico llamado Edmund Taylor Whittaker, planteó un desafío específico. Argumentó que si intentabas explicar por qué la luz pasa a través de un filtro en ciertos ángulos utilizando variables ocultas, las matemáticas simplemente no funcionarían. Sugirió que una partícula no podría portar suficiente información para decidir su destino en cada situación posible. Este argumento, que se basaba en una lógica simple sobre cómo se comporta la luz, convenció a muchos de que la búsqueda de una explicación determinista oculta había terminado.

Entra Erwin Schrödinger, uno de los padres fundadores de la mecánica cuántica. Mientras el debate público arreciaba, Schrödinger trabajaba discretamente en una respuesta. Redactó un manuscrito escrito a mano, que ha permanecido inédito y desconocido hasta ahora, en el cual abordaba directamente el desafío de Whittaker. En este documento, Schrödinger hizo algo notable: construyó un modelo funcional que demostraba que las variables ocultas eran, de hecho, posibles. Demostró que si se imagina que un fotón transporta un flujo continuo de información oculta, en lugar de un simple interruptor de sí o no, se pueden reproducir perfectamente los extraños patrones estadísticos de la mecánica cuántica. Mostró que el argumento contra las variables ocultas era erróneo porque asumía que la información oculta era demasiado simple para manejar la complejidad del experimento.

El modelo de Schrödinger era una construcción ingeniosa. Imaginó que cada fotón portaba un número oculto, como un código secreto, que determinaba si pasaría a través de un filtro o sería bloqueado. Crucialmente, este número no era una elección binaria, sino un valor que podía cambiar suavemente. Cuando un fotón pasaba por un filtro, Schrödinger mostró que este número oculto se actualizaba de una manera específica y basada en reglas, asegurando que la próxima vez que el fotón encontrara un filtro, se comportaría exactamente como la mecánica cuántica predecía. Al hacer esto, probó que se podía explicar el comportamiento "aleatorio" de la luz utilizando reglas deterministas estrictas. El aparente azar no era una característica del universo mismo, sino el resultado de nuestra incapacidad para ver estos números ocultos.

Sin embargo, la parte más sorprendente del descubrimiento de Schrödinger no es el modelo en sí, sino lo que significaba para sus propias creencias. Uno podría asumir que, al construir un modelo determinista, Schrödinger intentaba salvar la idea de un universo de relojería. El artículo revela que este no era el caso en absoluto. Schrödinger había sido durante mucho tiempo un crítico del determinismo, creyendo que la naturaleza era fundamentalmente estadística e impredecible. No veía su nuevo modelo como una confesión de fe en un universo predecible, sino como una "prueba de principio". Básicamente, les decía a sus críticos: "Ustedes afirman que es lógicamente imposible explicar la mecánica cuántica con variables ocultas. Yo acabo de demostrarles que es posible. Por lo tanto, su afirmación de imposibilidad es errónea". No argumentaba que el universo sea determinista, sino que podría serlo, y que ningún argumento matemático había logrado descartarlo con éxito.

El manuscrito también destaca una lección más amplia sobre cómo la ciencia maneja las ideas de imposibilidad. Schrödinger señaló que incluso los argumentos matemáticos más rigurosos, como aquel que había silenciado el debate durante una década, podían estar limitados por la forma en que se planteaba el problema. Argumentó que la evidencia experimental y la lógica nunca podrían probar definitivamente que una visión determinista fuera imposible; solo podrían mostrar que era inconveniente o que requería supuestos adicionales. Su trabajo sirvió como recordatorio de que, en la ciencia, declarar algo como imposible es un listón muy alto de superar.

Este debate olvidado finalmente se desvaneció, en parte porque Schrödinger nunca publicó sus hallazgos. Pudo haber comprendido que otro físico ya había publicado una solución similar, aunque menos detallada, o quizás sintió que su punto filosófico se había expuesto sin necesidad de una publicación formal. Tendrían que pasar varios años más y el trabajo de otros científicos antes de que la idea de las variables ocultas regresara a la corriente principal con toda su fuerza. Hoy sabemos que, si bien las variables ocultas locales no pueden explicar todos los fenómenos cuánticos, la historia del manuscrito de Schrödinger de 1944–45 sigue siendo un vistazo fascinante a un momento en que los gigantes de la física aún luchaban con la naturaleza misma de la realidad. Muestra que incluso las mentes más escépticas estaban dispuestas a probar los límites de lo que se consideraba imposible, no para cambiar de opinión, sino para asegurarse de que las reglas del juego se comprendieran de verdad.