Mecánica cuántica. Schrödinger y Heisenberg
- Escrito por Emilio Alonso Sarmiento
- Publicado en Tribuna Libre
Werner Heisenberg no pretendía esbozar una nueva imagen, sino que tan sólo trataba de recuperar la vieja. No había, para él, saltos cuánticos en el átomo, entre diferentes niveles de energía, sino transiciones continuas de una onda estacionaria a otra. Creía que la mecánica ondulatoria, permitía la recuperación de la imagen clásica “intuitiva”, de una física continua, causal y determinista. Pero Max Born se hallaba en profundo desacuerdo, con ese intento. “El logro de Schrödinger se reduce a algo estrictamente matemático – dijo, en este sentido a Einstein – su física es muy pobre”. A diferencia del intento de Schrödinger, de representar una imagen, de antigua inspiración newtoniana, Born utilizaba la mecánica ondulatoria, para esbozar la imagen surrealista, de una realidad discontinua, acausal y probabilística. Esas dos imágenes de la realidad, se apoyaban en dos interpretaciones diferentes, de la llamada función de onda, simbolizada, en la ecuación de onda de Schrödinger, por la letra griega psi (es decir Ψ).
Schrödinger sabía, desde el mismo comienzo, que había un problema con su versión de la mecánica cuántica. Según las leyes del movimiento formuladas por Newton, la determinación de la posición y de la velocidad que, en un determinado momento, ocupa un electrón, nos permite, al menos teóricamente, determinar con exactitud, donde se hallará en un momento posterior ¿Dónde, si arrojamos una piedra a un estanque, se halla exactamente, la onda que nuestra acción ha provocado en su superficie? Las ondas, a diferencia de las partículas, no se hallan ubicadas en un determinado lugar, sino que son perturbaciones que transmiten energía a través de un medio.
Todas las ondas, independientemente de su forma y tamaño, pueden ser descritas por una ecuación que, como hacen las ecuaciones newtonianas con las partículas, representan matemáticamente su movimiento. La función de onda Ψ representa la onda y describe su forma, en un determinado momento. Pero había una pregunta que Schrödinger tenía dificultades en responder ¿Qué era lo que provocaba la ondulación?
La respuesta a esa pregunta era, en el caso del agua y las ondas sonoras, evidente, las moléculas de agua o aire. El caso de la luz había dejado perplejos, a los físicos del siglo XIX, que se habían visto obligados a invocar, como medio a través del cual viajaba la luz, la existencia de un “éter” misterioso, hasta que acabaron descubriendo que su ondulación, se veía provocada, por una onda electromagnética, que entrelazaba campos eléctricos y magnéticos. Schrödinger creía que las ondas materiales eran tan reales, como cualquier otro tipo de onda más familiar. Pero ¿cuál era, no obstante, el medio a través del cual viajaba el electrón? Durante el verano de 1926, la situación a la que se enfrentaban Schrödinger y sus colegas, se veía perfectamente resumida, por el siguiente poemilla:
“Erwin con su psi
Puede hacer muchos cálculos.
Pero una cosa falta saber:
Lo que realmente significa psi”
La función de onda no era, en la mecánica ondulatoria, una magnitud que pudiese medirse directamente, porque era lo que los matemáticos denominan, un número complejo. Un ejemplo de ese tipo de números, nos lo proporciona la expresión 4+3i, que está compuesta por dos partes: una “real” y la otra “imaginaria”. El número 4 es un número ordinario, que constituye la parte “real”, del complejo 4+3i. La parte imaginaria, es decir, 3i, carece de significado físico, porque i, es la raíz cuadrada de -1. Pero no hay número que, multiplicado por sí mismo, dé -1. Mientras que 1x1 es igual a 1, -1 x -1 también es igual a 1 porque según las leyes del álgebra, menos por menos, es más.
--Pues eso.
--(Continuará)
Emilio Alonso Sarmiento
Nacido en 1942 en Palma. Licenciado en Historia. Aficionado a la Filosofía y a la Física cuántica. Político, socialista y montañero.
