El 22 de marzo de 1927, Werner Heisenberg envió su artículo, titulado “Sobre el contenido perceptual de la cinemática y de la mecánica cuántica teórica” al “Zeitschrift für Physik”, la revista preferida de los teóricos cuánticos. Pero después de enfrentarse a Schrödinger y su mecánica ondulatoria, Heisenberg ignoraba, que todavía le quedaba enfrentarse a un oponente mucho más tenaz.
Mientras Heisenberg se dedicaba en Copenhague, a explora las consecuencias del principio de incertidumbre, Bohr se enfrentaba, en las laderas nevadas, de la estación de esquí de Noruega, a la complementariedad. Pere él no se trataba de una mera teoría ni de un principio, sino de un marco de referencia conceptual, hasta ahora olvidado, imprescindible para describir, la extraña naturaleza del mundo cuántico, La complementariedad, creía Bohr, podía explicar la naturaleza paradójica, de la dualidad onda-partícula. Las propiedades ondulatoria y corpuscular de los electrones y de los fotones, de la materia y la radiación, son aspectos mutuamente excluyentes, aunque complementarios, del mismo fenómeno. Ondas y partículas son, en suma, las dos caras de la misma moneda.
La complementariedad, simplemente soslaya, las dificultades que emergen, del hecho de tener que utilizar dos descripciones clásicas diferentes, ondas y partículas, para referirnos a un mundo, que ya ha dejado de ser clásico. Las partículas y las ondas son, según Bohr, indispensables para una descripción completa de la realidad cuántica. Cualquiera de ambas descripciones, sólo es, en si misma, parcialmente cierta. Los fotones nos proporcionan una imagen de la luz, mientras, mientras que las ondas, por su parte, nos proporcionan otra imagen diferente. Son dos visiones paralelas. Pero, para evitar contradicciones, hay limitaciones. En un determinado momento, el observador sólo puede permanecer en una de ellas. Ningún experimento puede revelar simultáneamente, una onda y una partícula.
Bohr encontró apoyo para sus nuevas ideas, cuando vio algo que Heisenberg, cegado por su profundo disgusto por las ondas y la continuidad, no alcanzaba a ver. La ecuación de Planck-Einstein E=hv y, la fórmula de De Broglie p=h/λ, encarnaban la dualidad onda-partícula. Energía y momento son propiedades, habitualmente asociadas a las partículas, mientras que frecuencia y longitud de onda, tienen que ver con las ondas. Cada ecuación, pues, contiene una variable corpuscular y una variable ondicular. El significado de esta combinación, en la misma ecuación, de rasgos corpusculares y ondiculares, era algo que inquietaba a Bohr porque, después de todo, partícula y onda son entidades físicas, completamente diferentes.
Cuando corregía el análisis de Heisenberg, del experimento mental del microscopio, Bohr descubrió que lo mismo ocurría, con las relaciones de incertidumbre. Se trataba de un descubrimiento, que llevó a entender que el principio de incertidumbre, revelaba el grado en que dos conceptos clásicos complementarios, aunque mutuamente excluyentes, como las partículas y las ondas, o el momento y la posición, podrán ser aplicados simultáneamente y sin contradicción, al mundo cuántico.
Las relaciones de incertidumbre, también implicaban la necesidad de elegir, entre lo que Bohr denominaba descripción “causal”, basada en las leyes de la conservación de la energía y el momento (E y p en las relaciones de incertidumbre), y una descripción “espacio-temporal”, en la que los eventos se suceden en el espacio y el tiempo (q y t). estas dos descripciones, no se limitan a ser mutuamente excluyentes, sino que también son complementarias y, dan cuenta de los resultados, de todo posible experimento. Para consternación de Heisenberg, Bohr había reducido el principio de incertidumbre, a una regla especial, que ponía de manifiesto, los límites inherentes a la naturaleza, de cualquier medición simultánea, de pares complementarios de observables (como la posición y el momento) o al uso simultáneo, de dos descripciones complementarias.
Pues eso.
Continuará
