La impredecibilidad humana ayuda a ¡®tumbar¡¯ una teor¨ªa de Einstein

Un cubo de unos sesenta cent¨ªmetros lleno de agua. El presentador vierte en ¨¦l un reactivo de colores. La interacci¨®n de cada una de las part¨ªculas de esta sustancia con el agua empieza a moldear formas. Una luz ambiente tenue resalta su belleza mientras van creciendo sin ninguna evoluci¨®n con l¨®gica aparente. Albert Einstein, padre de la f¨ªsica moderna, negar¨ªa esta impredecibilidad. Seg¨²n sus teor¨ªas, controlando todos los indicadores f¨ªsicos de la caja ¡ªcomo la densidad del agua, la velocidad de cada part¨ªcula o la temperatura¡ª todo lo que pasa dentro se puede predecir. La mec¨¢nica cu¨¢ntica no comparte esta teor¨ªa. Introduce el factor incertidumbre a las mediciones y considera que puede haber agentes externos al cubo que, desde incluso kil¨®metros y kil¨®metros 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 despu¨¦s en la f¨ªsica cu¨¢ntica. El Instituto de Ciencias Fot¨®nicas (ICFO) de Barcelona convoc¨® ayer a internautas de todo el mundo a escribir ceros y unos aleatorios en un videojuego estrenado para la ocasi¨®n para hacer posibles varios experimentos que se llevaron a cabo en doce laboratorios de todo el mundo. El p¨²blico est¨¢ 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 m¨¢s impredecibles, seg¨²n 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 ¡ªformadas por ceros y unos¡ª de la manera m¨¢s aleatoria posible. Es decir, tienen que poner dif¨ªcil a la m¨¢quina hacer la predicci¨®n de cu¨¢l ser¨¢ el pr¨®ximo movimiento. El ICFO necesitaba a 30.000 voluntarios y a las cuatro de la tarde el n¨²mero de participantes era de 72.375 y se hab¨ªan generado m¨¢s de 56 millones de bits. Mientras van jugando van marcando los par¨¢metros de los experimentos: cada bit es decisivo y determina qu¨¦ medida se tiene que tomar de cada part¨ªcula elemental. Ayer por primera vez la prueba de Bell, que en 1982 demostr¨® que la teor¨ªa del realismo local de Einstein era insuficiente, se hizo nutri¨¦ndose de la aleatoriedad de las personas.

El estudiante de doctorado del ICFO Carlos Abell¨¢n cont¨® que la experiencia "servir¨¢ para reforzar las pruebas de Bell que se han hecho anteriormente con un componente ¨²nico: las personas". En 2015 se utiliz¨® un aparato que generaba n¨²meros aleatorios bas¨¢ndose en el ruido. Un a?o m¨¢s tarde quisieron asegurarse de que los instrumentos del laboratorio no influyen en el resultado y es por esta raz¨®n 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 v¨ªa Skype. Ahora estamos en Niza, en Francia, en el Laboratorio de F¨ªsica de la Materia Condensada. A trav¨¦s de un cristal dise?ado para esta labor, los investigadores enlazan parejas de fotones. Despu¨¦s, calculan la polarizaci¨®n de cada una de estas part¨ªculas m¨ªnimas de materia luminosa. Este indicador se puede obtener en un eje vertical o en uno diagonal. En el laboratorio est¨¢n recibiendo 2.000 bits de los participantes de The Big Bell Test cada segundo. Estos ceros o unos van decidiendo para cada fot¨®n si la polarizaci¨®n se mide desde un eje o desde otro. En funci¨®n de la suma de resultados de un n¨²mero significativo de parejas, la prueba de Bell va determinando si los fotones est¨¢n conectados o no.

Einstein rechaz¨® que las part¨ªculas estuvieran conectadas con lo que denomin¨® "acci¨®n fantasmal a distancia". El test de Bell demuestra que esta especie de comunicaci¨®n existe, con una f¨®rmula que va sumando correlaciones entre parejas de part¨ªculas. Si el resultado es mayor que dos, la teor¨ªa del realismo local de Einstein queda refutada. Los primeros resultados de Niza daban un valor de 2,45, seg¨²n 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 criptograf¨ªa cu¨¢ntica y en Castelldefels, donde se encuentra la sede de la ICFO, los fotones se entrelazan con una nube de ¨¢tomos. Todos ellos van recibiendo una gran cantidad de bits por segundo. Las ciudades que m¨¢s jugaron al videojuego fueron, en este orden: Barcelona, Madrid y Mil¨¢n.

Einstein no aceptaba el azar en la f¨ªsica. La prueba de Bell volvi¨® a refutar la teor¨ªa del realismo local. Ha concluido en varias ocasiones, y este mi¨¦rcoles con decisiones tomadas de manera independiente por internautas de todo el mundo, que hay una correlaci¨®n entre part¨ªculas elementales entrelazadas. Sin embargo, la f¨ªsica cu¨¢ntica no es capaz todav¨ªa de explicar el porqu¨¦ de este fen¨®meno. De momento, sin embargo, nos deja claro que la realidad que nos rodea no es tan sencilla como pens¨¢bamos.