Juan, por tus planteos donde mezclas asuntos filosoficos con los atomos y posibles teorias cientificas creo que pretendes de la ciencia, y sobre todo de la fisica, mas de los que esta disciplina te puede ofrecer. De todas formas seria bueno que esto lo plantees en el foro ciencia. Aun asi, dadas las cosas, yo te diria que, si podes, te pongas urgente a estudiar fisica, vas a tardar en llegar a las materias que mas pueden interesarte pero vale la pena. Te doy una idea,
1. Existe la mecanica clasica newtoniana, totalmente determinista, pero deja de ser valida a grandes velocidas, distancias pequeñas y campos gravitatoris muy intensos. En esta teoria, si uno conoce las velocidades y las posiciones de todas las particulas que conforman un sistema, junto con sus interacciones y las fuerzas externas, puede predecir la posicion de las particulas en todo tiempo futuro y ademas saber donde estubieron en todo tiempo del pasado.
2. La mecanica relativista se emplea en grandes velocidades, pero no sirve para distancias pequeñas ni en presencia de campos gravitatorios, contiene como caso limite la mecanica newtoniana en el limite de velocidades pequeñas. Tambien es determinista, pero se require conocer ademas de las interacciones entre las particulas de un sistema no solo la posicion y la velocidad en un dado instante, sino mas bien las posiciones y velocidades en el comienzo del sistema, o sea cuando para el sistema "empezo todo", esta teoria afortunadamente permite introducir el concepto de campo, que reemplaza a la interaccion ntre ellas, se puede pensar al campo como una magnitud fisica independiente que puede tomar distintos valores (y que puede medirse poniendo de repende en el sistema un "particula de prueva" y sacando al toque), asi uno puede determinar, conociendo en un instante cualquiera (y no en el inicio de todo, lo cual no puede determinarse) las posiciones, velocidades y valores del campo.
3. La mecanica cuantica no relativista se emplea en pequenas distancias, pero no sirve a grandes velocidades y ni para campos gravitatorios intensos, contiene a la mecanica newtoniana como caso limite a distancias grandes. En esta teoria, por hipotesis, uno no puede medir simultaneamente la posicion y velocidad de una particula simultaneamente (es a lo que llaman principio de indeterminacion de Heisenberg), de todas formas lo que si puede conocerse en una entidad llamada estado (que corresponde en realidad a un sistema de particulas, si es que el sistema de estudio tiene a mas de una particula), este estado da la distribucion estadistica de las probabilidades que puede dar el valor de la medicion de una magnitud fisica si uno hace dicha medicion (las magnitudes fisicas pueden ser, por ejemplo, la posicion o la valocidad de una de las particulas del sistema). La evolucion de este estado, si uno conoce el estado en un instante y las interacciones en el sistema es determinista mientras uno no mida nada, lo que no es determinista es el resultado al hacer la medicion, se sabe la distribucion de probabilidades, pero no se sabe que va a dar. El caso que planteas del cerebro es medio dificil, para aplicar la mecanica cuantica uno deberia aislar a tu cerebro de todo el exterior, o si no intentar conocer como el exterior afecta tu cerebro, o si no estudiar todo un conjunto grande que incluya a tu cerebro. De todas formas, para aplicar esta teoria, alguien deberia hacer una medicion en tu cerebro, y luego irse, digamos asi, tu cerebro esta en un estado cuya evolucion es determinista, pero si alguien hace una medicion en el el resultado deja de ser determinista. Pero la verdad es que tu cerebro no esta aislado, y en realidad no quedaria otra opcion que estudiarlo como parte de un sistema mas grande, pero este sistema mas grande podria ser todo el universo, pero el estudio completo de todo el universo en todos sus aspectos no se completo, y de seguro que no puede ser estudiado por la mecanica cuantica actual (por razones ya conocidas). Esta es una de las razones por las que me temo que estas pidiendo de la ciencia mas de lo que te puede ofrecer.
4. La relatividad general es una teoria que comprende el estudio de la naturaleza para campos gravitarios intensos y puede emplearse en grandes velocidades, pero deja de valer a distancias pequeñas, tiene como limite a la relatividad especial si se suprimen los capos gravitatorios. Es en cierto sentido determinista si se conocen las posiciones de las particulas, sus velocidades y al igual que en relatividad especial los campos que representan las interacciones, debe conocerse ademas una magnitud (que representa el campo gravitatorio) llamado tensor metrico. Pero esta teoria predice ademas que en ciertas circunstancias se presenten singularidades, que son las conocidas como agujeros negros. No puede predecirse que pasa dentro de ellos, aunque si en sus cercanias, hay ademas una inversion entre tiempo y espacio dentro de ellos, y aunque puedo describirlo matematicamente, no sabria que sentido darle a eso desde el punto de vista del sentido comun, tambien la nocion del tiempo se ve drasticamente modificada cerca de un campo gravitatorio intenso, hecho muy marcado en las cercanias de los agujeros negros. Es un hecho calculable que un observador alejado del agujero puede calcular en tiempo que algo cae en el (y es finito), pero para el que esta cayendo este tiempo se le hace infinito (tambien aca puedo calcular esto, pero no puedo reconciliarlo con mi sentido comun).
5. La mecanica cuantica relativista es la teoria empleada para altas velocidades y distancias pequeñas, su version mas importante se encuentra en el marco de la teoria cuantica de campos relativista, esta teoria no puede ser aplicada si se quiere tener en cuenta a campos gravitatorios. Esta teoria obliga a asociar simultaneamente a cada campo una particula y a cada particula un campo, aca hablar de interaccion entre particulas o entre campos es equivalente, aunque estas interacciones son conocidas. En esta teoria permite predecir las probalidades de transicion de un sistema de particulas en otra sistema de particulas, y tambien sus velocidades (o mejor dicho cantidad de movimiento) y enegia. O sea, incialmente dado un sistema de particulas con ciertos valores de energia y cantidad de movimiento, se conoce la distribucion de probalibilidades de las nuevas particulas (aca las particulas pueden cambiar) y sus nuevas energias y cantidades de mivimiento. Los calculos son hechos en esta teoria considerando que inicialmente las particulas son libres (no interactuan), pasa un tiempo infinito (matematicamente) y las particulas resultantes vuelven a ser libres. Aca hay una aproximacion desde la teoria y la practica, ya que nunca las particulas son 100% libres, y ademas no puede esperarse un tiempo infinito. Esta teoria, en este aspecto (y en otros mas) ya tiene importantes defectos (al menos desde un punto de vista riguroso) desde el principio.
Pero lo que todavia no hay es una teoria acabada que comprenda a campos gravitatoris intensos y distancias pequeñas. Hay varios intentos de las llamadas teorias cuanticas de la gravedad, y la que esta mas de moda es la llamada teoria de supercuerdas. Yo no he estudiado estos temas, alguna vez empece algo, pero lo deje, quizas mas adelante vuela a empezar, pero por lo que tengo entendido, estas teorias no tienen aun una estructura completa aceptable, y ademas sus bases se sabe que por razones practicas van a ser muy dificiles de probar experimentelme. Estas teorias pretenden explicar el universo en forma acabada y tambien entender completemente su origen. Tambien deberian dar un entendimiento mucho mas profundo de los agujeros negros.
Quizas alguna vez esta (u otra teoria) pueda responderte lo que vos queres. Pero todavia puede haber algo mas, si se tiene una teoria asi, quizas pueda saberse que esa teoria debe dar todas las respuestas, pero tambien puede pasar que no sepa como obtenerse de esta teoria todas las respuestas, y aun si esto se sabe, podria pasar que la complicacion de calculos haga imposible obtener algunas respuestas.
Pero insisto Juan, por mi opinion, es mejor estudiar fisica que invocarla en todas la discusiones filosificas o religiosas.
