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Heisemberg, Einstein y Bohr

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (4)

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La idea directora de Heisenberg al establecer su Mecánica de las Matrices, la primera, pero definitiva forma de la teoría cuántica moderna, es que hay que establecer la Mecánica Cuántica, basada enteramente en relaciones entre magnitudes observables. Esto dice, literalmente, el Abstract del trabajo original, recibido el 29-VVII-1925. En particular, conocemos del átomo sus líneas espectrales, pero todo intento de poner de relieve las órbitas que Bohr utiliza en la teoría cuántica antigua 1913-25 no tiene correspondencia experimental: el átomo se ioniza al “mirarlo”; Heisenberg por ello desarrolló un cálculo con las amplitudes que aboca enseguida al álgebra no conmutativa basada en [p, q] =h/2πi, etc. Ese “positivismo” que resuma Heisenberg. Que hunde sus raíces en A. Compte se califica a veces de instrumentalismo por algunos filófosos de la Ciencia (A. Ribadulla, por ejemplo).

El primer enfrentamiento es con Einstein. Empecemos con el diálogo Einstein-Heinsenberg en 1926, cuando Einstein rechaza la incipiente interpretación de la Mecánica Cuántica (estamos todavía a un año del Principio de Incertidumbre o Indeterminación) como elevación a categoría científica sólo de lo observable, y Heisenberg replica que él (W.H.) repite, en su rechazo de las órbitas electrónicas, el mismo argumento por el que Einstein negó la simultaneidad absoluta y abrió la escotilla para el tiempo relativo, dependiendo del estado de movimiento, al sentar la relatividad especial (1905).

Pero lo mejor es la respuesta de Einstein: “Es posible que yo sostuviera eso entonces, pero es una tontería de todos modos. Es la teoría quien determina qué es lo que debe ser observado”. Moraleja: cuando uno es joven tiene menor perjuicios y está abierto a leer directamente de la naturaleza; al madurar, se impone ver la realidad a través de las cosas preestablecidas (prejuicios adquiridos o rescatados).

En el caso de Einstein: el cambio, de joven a viejo, originado por el gran esfuerzo y éxito de la relatividad general, es enorme: cuando propuso el fotón (Lichtquantum, 1905) buscaba incluso (aunque por poco tiempo) una interpretaqción corpuscular de las interferencias (mucha otra gente intentó eso en el decenio 1910-1920, entre otros, L. De Broglie); pero luego se impuso la ontología del campo (más que la de la onda), y nunca jamás habló, Albert Einstein de gravitones, pero sí de ondas gravitacionales; es opinión del propio Einstein que él abandonó el “positivismo” (el artículo sobre el fotón (1905) empieza: “Sobre un punto de vista heurístico…”) tras el éxito de la Relatividad General, y abjuró de muchas cosas que de joven había mantenido (como la irrelevancia de las Matemáticas, por ejemplo; o la admiración por E. Mach): así pasó a ser el último de los físicos clásicos, más bien que el hereje revolucionario, como empezó; esto no empequeñece su obra, y lo seguimos considerando, con el consenso de la mayoría, el mayor genio del siglo XX.

Resumen: Einstein, con más de cuarenta años, no aceptó la filosofía subyacente a la mecánica cuántica por tener él ya su propia filosofía, en concreto determinista y realista, que además de serle congenial se veía reforzada por su construcción de la relatividad general, donde domina la idea de campo, experimentable, continuo, causal, determinista y local, y era por tanto contraria a la filosofía propugnada por la teoría cuántica (acausal), indeterminista y no local ni realista)

El caso de Bohr es distinto. Bohr era, esencialmente un químico metido a filósofo, que recurrió a una imagen explícitamente contradictoria del mundo al no poder superar la paradoja onda-cospúsculo (el filósofo Karl Popper vio eso muy claro; el escudo de armas que eligió Niels Bohr, refleja sus contradicciones internas (Contraria sunt complementa, el Ying-Yang); Bohr renunció a entender (“hemos de comprender que no hay nada que comprender”), cuando los experimentos de Compton (1922) apoyaron inequivocamente la naturaleza corpuscular de la luz, que para él era absolutamente inaceptable, como para Einstein el indeterminismo; Niel Bohr es el único físico teórico de la historia que rechaza explícitamente las Matemáticas (su hermano Harald fue notable matemático; ¿recurrimos a Freud?).

Si bien Einstein permanece apartado del desarrollo cronológico de la teoría cuántica, Bohr, autocalificado de pontífice, influyó decisivamente en que Heisenberg agachara la cabeza y “abjurase”, admitiendo la imagen ondulatoria, como se nota leyendo el artículo sobre el principio de incertidumbre (1927); uno de los pocos autores que se da cuenta de la tozudez y presión malsanas de Bohr es Lindley; otros físicos, más independientes, sencillamente ignoraron la posición de Bohr (no hay mención alguna del principio de complementariedad ni en el texto de Dirac, ni en el de Landau; Wigner hizo caso omiso cuando lo escuchó en Bruselas en Octubre de 1927).

El poder convincente de Bohr es increíble; llegó incluso a “ganar batallas después de muerto”, como El Cid: en la interpretación moderna de los experimentos de doble rendija, se sigue hablando de que el fotón, cuando muestra interferencias, es una onda, pero cuando se sabe, en virtud de selección experimental, por cual camino va, y por tanto exhibe sólo difracción, es una partícula, todo ello como ejemplo del principio de complementariedad (dualidad partícula-onda). Ello es particularmente desafortunado, pues el fotón (o el electrón) es siempre una partícula, por supuesto cuántica…y la difracción es tan “ondulatoria” como las interferencias…, consecuencia de la no preferencia entre los caminos posibles. Gell-Mann se atreve a decir que “Bohr ha lavado el cerebro a toda una generación” [de físicos].”

Hasta aquí, un breve espacio entresacado de un magnifico artículo: La filosofía de la Mecánica Cuántica. Su autor: Luis Joaquin BOYA del Departamento de Física Teórica de la Universidad de Zaragoza (España)

Se puede leer completo en la Revistas Iberoamericana de Física Vol. 5 nº 1 de mayo de 2009.


  1. Cumplido los 100 años del átomo de Bohr : Blog de Emilio Silvera V., el 8 de enero del 2013 a las 10:05

    […] originado por el gran esfuerzo y éxito de la relatividad general, es enorme: cuando propuso el fotón (Lichtquantum, 1905) buscaba incluso (aunque por poco tiempo) una interpretaqción corpuscular de […]

 

  1. 1
    emilio silvera
    el 21 de agosto del 2013 a las 10:18

    Veremos que hemos podido descubrir cuando pasen otros cien años.
    ¿Sabremos ya que la materia oscura no existe?
    Habremos podido llegar a las cuerdas vibrantes que con sus resoncias crean partículas nuevas?
    ¿Sabremos qué es lo que sale de las fluctuaciones de vacío?
    ¿Habremos sabido aprovechar la energía de punto cero?
    ¿Qué clase de materiales podremos construir mezclando los elementos conocidos?
    ¿Que mundos habremos visitado y, qué colonias estarán asentadas fuera de la Tierra?
    Llenaríamos el lugar de preguntas de tan grande como es… ¡Nuestra ignorancia!
     

    Responder
  2. 2
    enrupo
    el 21 de agosto del 2013 a las 12:02

    ¿La<constatación de vida alienígena?
    ¿La fusión Nuiclear?
    ¿El teletransporte?
    ¿Los viajes al futuro/pasado?
    ¿El dominio de los cambios de fase energia/materia?
     Y la más difícil: ¿La madurez del ser humano que impida injusticias, guerras, hambrunas, etc.?
     Creo amigo Emilio que cien años (como dice la canción), no son nada; posiblemente harán falta miles y miles de años para conseguir algo de lo dicho. Esperemos que el ser humano no se autodestruya en el interín.

    Responder
    • 2.1
      emilio silvera
      el 22 de agosto del 2013 a las 6:24

      Lo que por otra parte, amigo Kike, no sería nada extraño dada nuestra indiosincracia tirando a destructiva como podemos ver en los Telediarios todos los días. Parece mentira que podamos ser “tan listos” y “tan tontos”. Nunca (al menos que sepamos), ninguna especie puso más empeño en su propia destrucción y, desde luego, nos empeñamos a fondo.
      ¡Lástima!
      Dentro de 100 años, aparte de algunos nuevos asombros tecnológicos, por lo demás, la cosa seguirá igual: Gente pasando hambre y otras muchas derrochando lo que lo podría evitar, ¡cómo somos!
      Esa madurez a la que aludes que es un sueño al que siempre, desde que he tenido algo de razón, he aspirado para la Humanidad, será cosa difícil de conseguir. Poniendo los pies en el suelo y dejando la cabeza fría, sin jugar con esperanzas que no se sostienen… ¡las cosas pintan mal!
      Nerón quemó Roma, otros la Biblioteca de Alejandría, y, no digamos la gente muerta en la hoguera por decir lo que pensaba contrario al régimen religioso establecido y, así cuenta, suma y sigue una interminable lista de desatinos que, nos deben sonrojar y, a pesar del tiempo pasado… ¡Seguimos igual, o, si me apuras, mucho peor.
      Cuando escribo con optimismo del futuro, en realidad lo hago pensando en nuestros hijos y nietos, es decir, dibujo el futuro que me gustaría tuvieran y no el que, en realidad tendrán que, seguramente, no será tan halagüeño como quisiéramos.
      En nuestra propia casa, el espectáculo es vergonzoso y los políticos, cada día, dan muestras de la mentira en la que estamos inmersos. Una crisis en todo el Estado que tiene que ser pagada por los de siempre y, los que deben poner los medios para ello, “lo suyo” que es sagrado, ni tocarlo. Todos siguen viviendo a cuerpo de rey que, por cierto, tampoco ya, esa institución, es lo que era.
      Corrupción, falta de moral y ética inexistente, palabras huecas y mentiras. Se siguen otorgando subvenciones a “Proyectos vacíos”, mientras que la Ciencia está abandonada y los científicos se tienen que marchar a otros lugares que reconozcan su valía y les de la oportunidad de mantener, dignamente a sus familias.
      En el plano cotidiano, con más de seis millones de parados, ¿qué podemos decir? Mientras, los Bancos que han desahuciado a miles de familias, han dado los resultados más altos en el primer semestre. ¿Cómo es posible que en una crisis así los Bancos ganen más? Biueno, mientras que el Gobierno y la Justicia los deje seguir robando…
      Esto sería el cuento de nunca acabar. Yo mismo, en lo que va de año, he tenido que dar de Baja en sus actividades a más de 70 empresas, algunas familiares de muchos años y, he podido ver a los nietos de los que la crearon, apenados y con lágrimas en los ojos al tener que cerrar y dejar sin trabajo a padres de familia que trabajaban allí desde siempre.
      Amigo Kike, me has dado el empujoncito que me hacía falta para explotar. Si vieras las injusticias que están cometiendo las Administraciones Públicas con la gente por obtener dinero “a costa de lo que sea”, te pondrías las manos en la cabeza, y, mientras tanto, el Supremo deja libre al tal Pepiño Blanco que tendría que hacer explicado de dónde sacó para su casa y otros ejemplos que todos conocemos y, cuando sale un Juez decente y digno que quiere hacer su trabajo, lo quieren linchar.
      Si esto sigue así… ¡Apaga y vamonos que, el futuro no tiene arreglo!
      Mientras que el que la haga no lo pague… Todo seguirá igual. No importa el nombre, si robó, a la cárcel con él. Y, al Gobierno, éste de ahora y el que se fue… ¡qué más dá! hay que exigirle que haga lo que no han tenido C… de hacer, además de rateros y sinverguenzas son unos cobardes de alta gama.
      Y, mientras tanto, nuestros jóvenes al extranjero, o, trabajando en multinacionales 10/12 horas al día por un suelodo miserable sin importar sus licenciaturas que no les vale para nada, ganan menos que una limpiadora (con todo el respeto para éstas).
      Así estamos y, todavía algunos (como yo por ejemplo), quieren hacerse ilusiones con el futuro.
      Un abrazo.

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