La impredecibilidad humana ayuda a ‘tumbar’ una teoría de Einstein

Un cubo de unos sesenta centímetros lleno de agua. El presentador vierte en él un reactivo de colores. La interacción de cada una de las partículas de esta sustancia con el agua empieza a moldear formas. Una luz ambiente tenue resalta su belleza mientras van creciendo sin ninguna evolución con lógica aparente. Albert Einstein, padre de la física moderna, negaría esta impredecibilidad. Según sus teorías, controlando todos los indicadores físicos de la caja —como la densidad del agua, la velocidad de cada partícula o la temperatura— todo lo que pasa dentro se puede predecir. La mecánica cuántica no comparte esta teoría. Introduce el factor incertidumbre a las mediciones y considera que puede haber agentes externos al cubo que, desde incluso kilómetros y kilómetros de distancia, pueden ser capaces de influir en lo que pasa dentro del recipiente.

Es la primera vez que la prueba de Bell se nutre de la aletoriedad de las personas

Estamos en el auditorio del CosmoCaixa de Barcelona. El objetivo es marcar un antes y un después en la física cuántica. El Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona convocó ayer a internautas de todo el mundo a escribir ceros y unos aleatorios en un videojuego estrenado para la ocasión para hacer posibles varios experimentos que se llevaron a cabo en doce laboratorios de todo el mundo. El público está formado por estudiantes de bachillerato. El presentador los invita a ponerse de pie y jugar a piedra, papel o tijera. Al cabo de un rato, de los 300 asistentes quedan dos. Son los más impredecibles, según explican los investigadores.

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El juego de The Big Bell Test valora la capacidad de los jugadores de emitir secuencias de bits —formadas por ceros y unos— de la manera más aleatoria posible. Es decir, tienen que poner difícil a la máquina hacer la predicción de cuál será el próximo movimiento. El ICFO necesitaba a 30.000 voluntarios y a las cuatro de la tarde el número de participantes era de 72.375 y se habían generado más de 56 millones de bits. Mientras van jugando van marcando los parámetros de los experimentos: cada bit es decisivo y determina qué medida se tiene que tomar de cada partícula elemental. Ayer por primera vez la prueba de Bell, que en 1982 demostró que la teoría del realismo local de Einstein era insuficiente, se hizo nutriéndose de la aleatoriedad de las personas.

El estudiante de doctorado del ICFO Carlos Abellán contó que la experiencia "servirá para reforzar las pruebas de Bell que se han hecho anteriormente con un componente único: las personas". En 2015 se utilizó un aparato que generaba números aleatorios basándose en el ruido. Un año más tarde quisieron asegurarse de que los instrumentos del laboratorio no influyen en el resultado y es por esta razón que los que tomaron las decisiones fueron agentes ajenos a las pruebas de laboratorio.

En el auditorio, donde investigadores del ICFO explican el proyecto ante 300 estudiantes, damos la vuelta al mundo vía Skype. Ahora estamos en Niza, en Francia, en el Laboratorio de Física de la Materia Condensada. A través de un cristal diseñado para esta labor, los investigadores enlazan parejas de fotones. Después, calculan la polarización de cada una de estas partículas mínimas de materia luminosa. Este indicador se puede obtener en un eje vertical o en uno diagonal. En el laboratorio están recibiendo 2.000 bits de los participantes de The Big Bell Test cada segundo. Estos ceros o unos van decidiendo para cada fotón si la polarización se mide desde un eje o desde otro. En función de la suma de resultados de un número significativo de parejas, la prueba de Bell va determinando si los fotones están conectados o no.

Einstein rechazó que las partículas estuvieran conectadas con lo que denominó "acción fantasmal a distancia". El test de Bell demuestra que esta especie de comunicación existe, con una fórmula que va sumando correlaciones entre parejas de partículas. Si el resultado es mayor que dos, la teoría del realismo local de Einstein queda refutada. Los primeros resultados de Niza daban un valor de 2,45, según contaron los responsables del laboratorio en su Twitter.

Mientras tanto, en el laboratorio de la China los fotones viajan a una distancia de 100 metros, en Chile el experimento se centra en la criptografía cuántica y en Castelldefels, donde se encuentra la sede de la ICFO, los fotones se entrelazan con una nube de átomos. Todos ellos van recibiendo una gran cantidad de bits por segundo. Las ciudades que más jugaron al videojuego fueron, en este orden: Barcelona, Madrid y Milán.

Einstein no aceptaba el azar en la física. La prueba de Bell volvió a refutar la teoría del realismo local. Ha concluido en varias ocasiones, y este miércoles con decisiones tomadas de manera independiente por internautas de todo el mundo, que hay una correlación entre partículas elementales entrelazadas. Sin embargo, la física cuántica no es capaz todavía de explicar el porqué de este fenómeno. De momento, sin embargo, nos deja claro que la realidad que nos rodea no es tan sencilla como pensábamos.