Mecánica cuántica. Incertidumbre en Copenhague. VI
- Escrito por Emilio Alonso Sarmiento
- Publicado en Tribuna Libre
Resultaba lamentable para Werner Heisenberg, que los conceptos sobre los que, desde la época de Newton, se había asentado la física clásica, “sólo se adaptasen de un modo inadecuado a la naturaleza” a nivel atómico. Él creía que un análisis más preciso de conceptos como posición, momento, velocidad o camino de un electrón o de un átomo, acabaría con “las evidentes contradicciones patentes, hasta entonces, en las interpretaciones físicas de la mecánica cuántica”.
Pero ¿qué significa “posición” en el dominio cuántico? Ni más ni menos, respondió Heisenberg, que el resultado de un experimento concreto, destinado a establecer cuál es, en un determinado momento, por ejemplo, “la posición del electrón” en el espacio, porque, “en cualquier otro caso, esa noción carece de todo sentido”. En ausencia de experimento destinado a medir su posición o su momento, no existe, en su opinión, electrón que posea una posición o un momento claramente definido. La determinación de la posición del electrón, crea un “electrón-con – una posición”, mientras que la determinación de su momento, crea “un electrón-con-un-momento”. La noción de un electrón que posee una “posición” o con “momento” definido carece, ajena a cualquier experimento que lo establezca de todo sentido. Es forma de definir conceptos, que los filósofos denominan operacionalismo, se remonta Ernst Mach. Pero lo de Heisenberg iba más allá de una simple redefinición de viejos conceptos.
Con la estela que deja el electrón, en la cámara de niebla, firmemente anclada en su mente, Heisenberg pasó entonces, a examinar el concepto de “camino del electrón”. Un camino es una sucesión continua e ininterrumpida, de las posiciones por las que pasa un electrón, en su desplazamiento en el espacio y el tiempo. Dese la perspectiva proporcionada por su nuevo criterio, sin embargo, para determinar el camino seguido por el electrón, es necesario determinarla posición en cada uno de los puntos sucesivos. Pero cuando, para determinar su posición, hay que lanzarle un rayo de fotones gamma, introducimos una perturbación, que genera una incertidumbre sobre su futura trayectoria que, a partir de entonces, no puede determinarse con certeza. Lo único que conocemos con seguridad, dice Heisenberg, es un punto del camino, “razón por la cual el término ‘camino’, carece aquí de todo significado concreto”. Es la medida pues, la que define lo que estamos midiendo.
No hay modo, en opinión de Heisenberg, de saber lo que ocurre entre dos medidas consecutivas. “Por supuesto que resulta tentador concluir que, entre dos observaciones, el electrón debe hallarse, en algún lugar intermedio y que, en consecuencia, debe haber seguido, por más imposible que resulte de establecer, algún camino u órbita”. Independientemente, sin embargo, de lo tentador que resultara, Heisenberg insistía en que la idea clásica, de que la trayectoria del electrón, sigue un camino continuo e ininterrumpido través del espacio, resultaba injustificada. El retro del electrón que podemos observar, una cámara de niebla, sólo “se asemeja” a un camino, pero en realidad no es más que una serie e gotas de agua, que deja a su paso.
Después de su descubrimiento del principio de incertidumbre, Heisenberg se esforzó denodadamente, en tratar, en tratar de entender el tipo de cuestiones, a las que es posible responder de manera experimental. Un principio tácito básico de la física clásica, afirma que, con independencia de que estemos midiéndolo o no, un objeto en movimiento posee un momento y una ubicación concreta en el espacio. Fue la imposibilidad de medir simultáneamente con absoluta precisión la posición y el momento del electrón, lo que llevó a Heisenberg, a afirmar que el electrón no posee valores precisos de “posición” y “momento”. Hablar como si los tuviera, o decir que posee “trayectoria” carece, en su opinión, de todo sentido. Y especular, del mismo modo, sobre la naturaleza de la realidad, que yace más allá del reino de la observación y la medida, era, para él, un empeño completamente absurdo.
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.