¿Qué es el colapso de la función de onda en mecánica cuántica y de qué forma se relaciona o no con la conciencia?

Pruebas empíricas no, pero durante gran parte del siglo XX, se pensó que la existencia de algo llamado “conciencia” podía ser la solución para un enigma cuántico asociado al gato de Schrödinger y el problema de la medida. Siempre fue una posibilidad teórica considerada seriamente, aunque a partir de los años 1970 apareció una posibilidad teórica alternativa, que parece que finalmente denegó a la “conciencia” el etatus prilegiado que parecía tener antes.

Vamos con la pradoja del gato de Schrödinger. Durante un tiempo se pensó que, efectivamente, algo como un gato en tanto que conjunto de átomos podría existir como una superposición de dos estados cuánticos diferentes (un estado que se corresponde con las propiedades de un gato vivo y otro que se corresponde con las propiedades de un gato muerto). La interpretación de Copenhague decía que el momento de una medida, el estado del gato de Schrödinger debía corresponderse con un estado de gato vivo o gato muerto (esto porque tras hacer una medida el estado tiene que ser un estado propio de lo observado, y los dos únicos estados propios de ver si algo está vivo es “estar vivo” o “estar muerto”, los estados combinación no son propios).

El llamado problema de la medida, del que habla en su respuesta, consistía precisamente en decidir “qué es una medida”. Se suponía que mientras el gato no era observado por el científico la combinación de “muerto + vivo” continuaba pero en cuanto se observaba aparecía “muerto” o “vivo”, pero no se entendía como era la transición abrupta del estado mezcla a uno de los dos estados puros (esa transición parecía ser aleatoria, abrupta y no explicada por la ecuación de Schrödinger). Eugene Paul Wigner y otros analizaron la cuestión y decidieron que todo se resolvía si se introducía una especie de ente físico especial llamado “conciencia”, era la conciencia del científico lo que obligaba a colapsar el estado, y entonces ciertos problemas desaparecían pero obligaba a introducir un tipo de entidad especial que era la única capaz de “colapsar estados mezcla” convirtiéndolos en estados clásicos (“muerto” o “vivo”)

La cosa estuvo así, más o menos hasta los años 1990 (en medio se hicieron un par de aportes publicados, que fueron ignorados, y sólo a partir de los años 1990 se revalorizarían). Entonces los científicos propusieron algo llamado decoherencia cuántica por el cual un “estado mezcla” evolucionaba hacia una mezcla probabilista de “estados puros”. Estos estados puros eran comprensibles en términos de la probabilidad clásica de siempre, la que usamos para lanzar dados, y no requerían aspectos de probabilidad cuántica contraintutiva. La decoherencia resolvió que no se requieren “consciencias” sino que el hecho de que un sistema “no esté aislado” sin en contacto con moléculas de aire o fotones, evoluciona espontáneamente desde un “estado mezcla (estado coherente)” a estados clásicos (estados incoherentes o no acoplados). Un objeto del tamaño del gato choca da segundo con unas 10271027 moléculas de aire, o 10201020 fotones si hay iluminación, eso microchoques hacen que el estado mezcla si existió originalmente, se pierda en seguida, en unos 10−2010−20 segundos, y no como creyó Schröndinger o Wigner hasta que el científico abra la “caja del gato”.

Eso explicaría además porqué los objetos grandes no parecen ser cuánticos, sino clásicos, y es que los objetos grandes o macroscópicos formados por muchísimos son difíciles de aislar del entorno y por tanto pierden coherencia muy rápido. Mientras que los sistemas del tamaño de un átomo al ser más pequeños son más fáciles de aislar y por eso mantienen su coherencia más tiempo (el suficiente para exhibir conductas cuánticas contraintuitivas). La decoherencia cuántica resolvió varios misterios que la interpretación de Copenhague “había decretado que eran así y punto”, le dio coherencia a la física y mostró que no había que tomar como axioma que las cosas eran así, sino que podían ser explicadas a partir de principios más generales y no axiomas ad hoc, la vieja idea de que era necesaria una “conciencia” de un observador quedó arrinconada, probablemente para siempre.