Nuevos Límites en la Predicción: Explorando la Incognoscibilidad en Física
La idea del **"demonio de Laplace"**, una entidad con conocimiento completo del presente y, por lo tanto, capaz de predecir todo el futuro, ha sido una piedra angular filosófica en la física. Sin embargo, los descubrimientos modernos están desafiando esta noción, revelando límites fundamentales a la previsibilidad.
El Reino Cuántico y la Teoría del Caos
El primer golpe a la previsibilidad determinista vino con la **mecánica cuántica**, que introdujo el concepto de indefinición inherente en la posición y el momento de las partículas. Más tarde, la **teoría del caos** demostró cómo las incertidumbres mínimas pueden amplificarse, haciendo que las predicciones a largo plazo sean virtualmente imposibles.
Indecidibilidad: Una Nueva Frontera del Desconocimiento
Recientemente, ha surgido una nueva limitación llamada **indecidibilidad**. Sugiere que incluso con el conocimiento perfecto del estado de un sistema, algunas preguntas sobre su comportamiento futuro son inherentemente imposibles de responder. Este concepto, bien establecido en matemáticas e informática, ahora está encontrando su camino hacia la física.
Físicos como Toby Cubitt y matemáticos como Eva Miranda están a la vanguardia de esta exploración, conectando sistemas matemáticos incognoscibles con sistemas físicos, mapeando así los límites del conocimiento.
La Máquina Indecidible
Un excelente ejemplo de indecidibilidad es la máquina de pinball teórica de Cris Moore. Esta máquina, diseñada para imitar una **máquina de Turing**, puede ejecutar cualquier cálculo, pero su dinámica a largo plazo es inherentemente impredecible. Incluso con el conocimiento completo de la configuración de la máquina, es imposible determinar si una disposición específica de parachoques atrapará la bola o la dirigirá hacia la salida.
Implicaciones para la Física
El descubrimiento de la indecidibilidad en los sistemas físicos tiene profundas implicaciones. Sugiere que existen límites a lo que podemos saber sobre el universo, incluso con recursos ilimitados. Si bien no niega nuestra capacidad de predecir propiedades específicas de sistemas específicos, prueba que ningún método único puede funcionar para todos los sistemas.
Los investigadores están encontrando nuevos límites a la previsibilidad no solo en la física cuántica, sino también en sistemas clásicos como la dinámica de fluidos. El trabajo de Eva Miranda, por ejemplo, demuestra que los fluidos pueden fluir de maneras que hacen que las trayectorias a través de ellos sean indecidibles.
El Papel del Infinito
La indecidibilidad surge en sistemas idealizados que involucran el infinito, como cintas infinitamente largas o espacios infinitamente divisibles. Si bien los experimentos del mundo real siempre son finitos, estas teorías infinitas son aproximaciones esenciales de la realidad, que nos ayudan a dar sentido a lo finito.
En última instancia, la constatación de la indecidibilidad en la física nos obliga a aceptar que, si bien podemos descubrir las leyes que gobiernan el universo, es posible que esas leyes no siempre proporcionen atajos para predecir todos los aspectos de su futuro. Algunos aspectos pueden permanecer para siempre ocultos, desafiando nuestra ambición de alcanzar el conocimiento completo.
Fuente: Wired