La mecánica cuántica y la relatividad general, desarrolladas a principios del siglo XX, proporcionan una descripción increíblemente precisa del mundo físico desde escalas subatómicas hasta escalas astronómicas. Desde el punto de vista conceptual, estas teorías han dado lugar a un rico debate filosófico en torno a notorios problemas fundacionales e interpretacionales como la medición cuántica o la transición entre lo cuántico y lo clásico. Más aún, dada la aparente irreconciabilidad de los fundamentos cuánticos y gravitacionales, y el hecho de que estas dos teorías en conjunto no parecen construir una imagen global coherente de la naturaleza, ha surgido el programa de gravedad cuántica, el cual intenta formular una teoría que logre congeniar estas bases fundacionales distintas._x000D_ _x000D_ El problema de gravedad cuántica, el de medición cuántica y el de la transición entre lo cuántico y lo clásico son por lo tanto algunos de los conflictos conceptuales más significativos para la física teórica actual. Existen además indicios de posibles conexiones entre estos problemas. El presente proyecto propone explorar la relevancia del problema de medición y el de la transición cuántica a clásica para el problema de gravedad cuántica, y estudiar las interrelaciones entre estos problemas, así como sus consecuencias filosóficas. La investigación de estos asuntos será sin duda un campo fértil para el desarrollo de importantes debates tanto científicos como filosóficos.

El concepto de medición en mecánica cuántica ha resultado complicado desde el nacimiento de la teoría. Ha dado lugar a desarrollos interesantes como los debates entre Einstein y Bohr (Bohr (1998)), la paradoja de Einstein Podolsky y Rosen (Einstein et al. (1935)) o la paradoja del gato de Schrödinger (Schrödinger (1935)). Las dificultades surgen de un aparente conflicto entre diferentes principios de la teoría cuántica. En particular, la dinámica lineal (y determinista) de la mecánica cuántica, la cual gobierna la evolución temporal del sistema cuando no se realizan mediciones, choca con el postulado del colapso, que dicta que durante una medición ocurre un salto no-lineal (e indeterminista) en el estado del sistema. El problema reside entonces en el hecho de que resulta sumamente complicado formalizar el concepto de medición en tanto a: i) definir cuando se realiza una medición y ii) definir una separación entre el sistema medido y el aparato de medición. A este grupo de conflictos se les conoce colectivamente como ``el problema de medición'' en mecánica cuántica._x000D_ _x000D_ El problema de medición no es únicamente una dificultad interpretacional interna a la mecánica cuántica. Da lugar también a asuntos más generales, como el debate filosófico entre, por un lado una posición Lockeana "realista," de acuerdo a la cual la percepción involucra la creación de una "reflexión interna" de una realidad externa con existencia independiente, y, por el otro lado, un concepto Kantiano "anti-realista" de un "velo de percepción."_x000D_ _x000D_ A lo largo de los años se han propuesto varias soluciones al problema de medición pero ninguna es completamente satisfactoria; repasemos algunas de ellas. La interpretación de Copenhague (Bohr (1935)) intenta resolver el problema introduciendo a mano una división entre el sistema cuántico bajo observación y el aparato de medición. El sistema se trata de manera cuántica pero el aparato de manera clásica. El postulado de colapso se aplica cuando el sistema interactúa con el aparato. Esta solución es insatisfactoria porque el aparato de medición está hecho de electrones, protones, neutrones y fotones, con carácter claramente cuántico, y la división resulta completamente artificial. La interpretación de Muchos Mundos (Everett (1956, 1957)) propone que el colapso nunca ocurre y que un número infinito de mundos coexisten con el mundo en el cual nos observamos. Esta propuesta implica una enorme carga intelectual extra y además no resulta empíricamente adecuada. La interpretación de Bohm (Bohm (1952)) propone una doble ontología donde coexisten ondas y partículas. Las ondas satisfacen en todo momento la dinámica lineal cuántica, evitando así por completo el postulado de colapso. Las partículas por el otro lado siempre tienen una posición definida y son guiadas por las ondas. Esta interpretación es empíricamente equivalente a la de Copenhague pero sufre del hecho de ser no-local. Finalmente, las teorías de colapso objetivo (ver por ejemplo Ghirardi et al. (1985)) difieren de la interpretación de Copenhague al proponer un colapso ontológicamente objetivo. En estas teorías el colapso ocurre ya sea de manera aleatoria o cuando algún umbral físico se alcanza, todo esto independientemente de los observadores. Dada la larga lista de intentos fallidos, ¿será posible que la solución al problema de medición esté ligada al problema de gravedad cuántica?_x000D_ _x000D_ A pesar de que hasta el momento no se ha encontrado una solución al problema de la medición, la mecánica cuántica ha podido, desde su formulación, ser explotada de manera espectacular. Esto es porque en la mayoría de los casos es posible determinar en la práctica el momento de la medición así como realizar la separación del sistema cuántico a medirse de los aparatos de medición. Esto a su vez se debe principalmente a que los efectos cuánticos ocurren a escalas de tiempo muy cortas y tienen tamaños muy pequeños con respecto a la escala humana._x000D_ _x000D_ Esta situación ha resultado en una actitud pragmática en la física con respecto a problemas conceptuales en mecánica cuántica: <>. Naturalmente, esta conducta ha sido heredada de manera frecuente a diferentes programas de gravedad cuántica. Sin embargo, es posible que la solución de ambos problemas esté relacionada. Dado que contamos con teorías cuánticas exitosas del resto de las interacciones, la solución al problema de medición puede residir en la teoría cuántica que falta, es decir, gravedad cuántica. Por el otro lado, los numerosos intentos fallidos por construir una teoría de gravedad cuántica, bajo la suposición de que la teoría cuántica actual es correcta, sugieren que puede ser necesario solucionar el problema de medición para conseguir el objetivo de construir una teoría cuántica de la gravitación. _x000D_ _x000D_ Varios asuntos en la filosofía de la ciencia se enfocan en la naturaleza de las teorías y en ciertas relaciones que pueden existir entre ellas. Típicamente, se explora el grado en el cual el sucesor de alguna teoría va "más allá" (tanto descriptiva como explicativamente) de la teoría que suplanta. En muchas ocasiones, estos asuntos se formulan en el contexto de relaciones de reducción entre teorías (ver por ejemplo Berry (1991); Feyerabend (1962); Rohrlich (1988); Sklar (1967); Balzer (2000); Balzer et al. (1984); Pearce (1987); Jonkisz (2000)). ¿Cuándo una teoría T' se reduce a la teoría T? ¿Cómo se puede entender la naturaleza de esta reducción? Interesantemente, existen dos maneras distintas, aunque relacionadas, de entender relaciones de reducción entre T y T' (Nickles (1973)). Por un lado, está el sentido de los "filósofos" de reducción donde se dice que la teoría suplantada se reduce a la teoría más nueva y completa. Por el otro, el sentido de reducción de los "físicos" pone las cosas en sentido contrario. Se dice que la nueva y normalmente más refinada teoría se reduce a la vieja, comúnmente con menor rango de aplicación, en cierto límite. Otro concepto útil para entender relaciones entre teorías es el de propiedades emergentes, las cuales "surgen" a partir de propiedades más fundamentales, sin embargo son "novedosas" o "irreducibles" con respecto a ellas. (Por ejemplo, a veces se dice que la conciencia en una propiedad emergente del cerebro)._x000D_ _x000D_ El tratamiento de la relación entre la física cuántica y la clásica ha sido controversial desde el comienzo de la mecánica cuántica (Landsman (2007)). A diferencia de lo que sucede con otras revoluciones dentro de la física, como la que dio lugar a la física relativista por ejemplo, la transición entre lo cuántico y lo clásico no esta bajo control. En el caso relativista, existe un proceso matemático perfectamente bien definido que muestra que bajo ciertas circunstancias, velocidades bajas y curvaturas pequeñas, los resultados Newtonianos son una excelente aproximación a los resultados relativistas. Es decir, al menos en el sentido de los físicos, esta reducción se entiende perfectamente. En el caso cuántico, en contraste, la cosa es más complicada. Una postura sostiene que la física clásica emerge a partir de la cuántica, y que solo quedan por elucidarse los detalles de la reducción. Otra afirma que la mecánica cuántica estándar no es suficiente para explicar el mundo clásico, por lo que esta debe ser alterada. La resolución de este problema puede ser crucial en la clarificación de varios asuntos fundamentales, y en particular el de la gravedad cuántica. _x000D_ _x000D_ Como ya mencionamos, uno de los problema básicos en gravedad cuántica es el hecho de que la relatividad general asume que la materia se describe de manera adecuada por medio de la física clásica, cuando en realidad esto no es verdad. Notamos sin embargo que en ciertas situaciones la descripción clásica es una excelente aproximación al comportamiento cuántico subyacente. Es por esto que tanto la mecánica Newtoniana como la relatividad general gozan de gran éxito empírico. Vemos entonces que la comprensión de la transición entre lo cuántico y lo clásico puede crear el puente necesario para la construcción de una teoría c