{"id":32962,"date":"2023-07-09T15:34:04","date_gmt":"2023-07-09T21:34:04","guid":{"rendered":"https:\/\/eloficiodehistoriar.com.mx\/?p=32962"},"modified":"2023-07-09T15:34:04","modified_gmt":"2023-07-09T21:34:04","slug":"dos-formas-distintas-de-pensar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/eloficiodehistoriar.com.mx\/?p=32962","title":{"rendered":"Dos formas distintas de pensar"},"content":{"rendered":"
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\u00bfPor qu\u00e9 dijo Einstein que Dios no juega a los dados?<\/p>\n

Cuando Einstein public\u00f3 la explicaci\u00f3n al efecto fotoel\u00e9ctrico poco pod\u00eda imaginar lo que iba a pasar: que siendo uno de los padres de la teor\u00eda cu\u00e1ntica, acabar\u00eda repudi\u00e1ndola como a un hijo d\u00edscolo y balarrasa.<\/p>\n

En 1926 el embrollo en el mundo de la f\u00edsica te\u00f3rica era may\u00fasculo. Louis de Broglie hab\u00eda demostrado que la materia pod\u00eda comportarse como olas en un estanque a las que llam\u00f3 \u2018ondas de materia\u2019.<\/p>\n

Tambi\u00e9n hab\u00eda dos teor\u00edas cu\u00e1nticas que parec\u00edan contrapuestas, creadas por dos f\u00edsicos alemanes, brillantes y con una fuerte personalidad.<\/p>\n

Uno era Werner Heisenberg, para el que era una estupidez edificar toda una teor\u00eda bas\u00e1ndose en unos electrones orbitando alrededor del n\u00facleo pues nadie lo hab\u00eda visto.<\/p>\n

Lo \u00fanico que realmente se ve\u00eda eran los fotones emitidos por los electrones al cambiar de \u201c\u00f3rbita\u201d, luego esto era lo \u00fanico que hab\u00eda que tener en cuenta a la hora de desarrollar una teor\u00eda. As\u00ed cre\u00f3 la mec\u00e1nica matricial.<\/p>\n

El otro era Erwin Schr\u00f6dinger, que ofreci\u00f3 una formulaci\u00f3n matem\u00e1tica para las ondas de materia de De Broglie: era la mec\u00e1nica ondulatoria.<\/p>\n

Por otro lado, Heisenberg hab\u00eda demostrado la existencia de una indeterminaci\u00f3n fundamental: o bien conocemos la velocidad de una part\u00edcula o bien conocemos su posici\u00f3n, pero no es posible conocer ambas con total precisi\u00f3n.<\/p>\n

Lo mismo pasaba con otras dos cantidades, la energ\u00eda y el tiempo. Ya solo quedaba ver c\u00f3mo iba a responder a todo esto la comunidad de f\u00edsicos te\u00f3ricos.<\/p>\n

El padre del modelo at\u00f3mico moderno, Niels Bohr, pon\u00eda fuertes reparos a las relaciones de incertidumbre de Heisenberg mientras que Einstein no se tragaba su mec\u00e1nica matricial y pensaba que la mec\u00e1nica ondulatoria de Schr\u00f6dinger iba a conseguir ofrecer una imagen f\u00edsica de los procesos at\u00f3micos.<\/p>\n

Y lleg\u00f3 Max Born, que demostr\u00f3 que la mec\u00e1nica ondulatoria de Schr\u00f6dinger serv\u00eda para calcular una cantidad f\u00edsica fundamental: la probabilidad de encontrar un electr\u00f3n en una regi\u00f3n del espacio.<\/p>\n

Esto fue un mazazo por lo que hab\u00eda de impl\u00edcito en ello, una visi\u00f3n totalmente probabil\u00edstica del mundo.<\/p>\n

Un electr\u00f3n no est\u00e1 en un determinado lugar sino que existe una cierta probabilidad de que est\u00e9 all\u00ed; de hecho, es posible encontrarle en cualquier lugar del universo.<\/p>\n

En septiembre de 1927, y tras un proceso intelectualmente doloroso, Bohr anunci\u00f3 en un congreso internacional en Como (Suiza) que la \u00fanica forma de lidiar con las relaciones de incertidumbre de Heinsenberg sin caer en contradicciones era asumir el principio de complementareidad: dos propiedades complementarias no se pueden medir simult\u00e1neamente con total precisi\u00f3n.<\/p>\n

Lo mismo sucede con la dualidad onda-corp\u00fasculo: cualquier objeto cu\u00e1ntico solo puede presentar uno de esos dos aspectos al mismo tiempo; esto es, o lo vemos como onda o como corp\u00fasculo, pero jam\u00e1s a la vez. Y esto, \u00bfa d\u00f3nde nos conduce? A que mientras nadie los mida, los objetos cu\u00e1nticos no tienen ning\u00fan atributo, ninguna propiedad intr\u00ednseca.<\/p>\n

Dicho m\u00e1s crudamente, una propiedad que no se ha medido no necesita existir. Tambi\u00e9n podemos decirlo m\u00e1s o menos po\u00e9ticamente: la Luna no existe hasta que alguien la mira.<\/p>\n

A esta visi\u00f3n se la conoce como la interpretaci\u00f3n de Copenhague.
\nA muchos f\u00edsicos \u2013educados en el tranquilo mundo cl\u00e1sico\u2013 les resultaba inconcebible que un sistema no tuviera sus propiedades bien definidas.<\/p>\n

Y uno de ellos era Albert Einstein: \u201cla mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es imponente, pero una voz interior me dice que no es lo real\u00bb.<\/p>\n

No es extra\u00f1o que pensara as\u00ed porque Bohr le estaba diciendo que la realidad, entendida como algo objetivo que se encuentra ah\u00ed fuera, no existe, es s\u00f3lo una ilusi\u00f3n; no vemos las cosas en s\u00ed mismas, sino aspectos de lo que son.<\/p>\n

? El congreso m\u00e1s importante de la f\u00edsica
\nEl monumental l\u00edo en que se encontraba la f\u00edsica era tal que todo el mundo esperaba como agua de mayo la celebraci\u00f3n del Quinto Congreso Solvaya celebrarse del 24 al 29 de octubre de 1927 en el Instituto de Fisiolog\u00eda de Bruselas.<\/p>\n

Hoy es considerado como el encuentro m\u00e1s importante de la f\u00edsica del siglo XX. Su t\u00edtulo, ‘Electrones y fotones’, Primera instant\u00e1nea de la luz funcionando como onda y como part\u00edcula (muyinteresante.es) no reflejaba la verdadera intenci\u00f3n de esa reuni\u00f3n: dirimir el camino al que llevaba la teor\u00eda cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Pero sobre todo, y como apostillar\u00eda Bohr, se celebraba \u201cpara ver cu\u00e1l era su reacci\u00f3n [Einstein] a los \u00faltimos avances realizados\u201d.<\/p>\n

Cuando le toc\u00f3 hablar a Einstein lo primero que hizo fue pedir disculpas por no haber profundizado en la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. \u201cSin embargo-continu\u00f3 diciendo- quisiera hacer algunas consideraciones generales\u201d. Y lanz\u00f3 al ruedo uno de sus famosos gedanken-experiment o experimentos mentales.<\/p>\n

La intenci\u00f3n de Einstein era demostrar que la naturaleza deb\u00eda estar bien definida y que la cu\u00e1ntica hablase de probabilidades intr\u00ednsecas era una advertencia de que no estaba completa, que ten\u00edan que existir unas ‘variables ocultas’ que, una vez descubiertas, nos permitir\u00edan eliminar esa incertidumbre.<\/p>\n

Cuenta la leyenda que fue en este congreso donde Einstein dijo: \u201cDios no juega a los dados\u201d. A lo que Bohr le respondi\u00f3: \u201cDeja de decirle a Dios lo que tiene que hacer\u201d.
\nEste fue el primer asalto del debate Bohr-Einstein, uno de los m\u00e1s importantes de la historia de la ciencia.<\/p>\n

Una discusi\u00f3n que, en el fondo, no ten\u00eda por objetivo el contenido particular de una teor\u00eda, sino sobre lo que deber\u00eda ser una teor\u00eda cient\u00edfica.<\/p>\n

\u201cEl debate no fue solo sobre la naturaleza del universo -ha dicho Andrew Whitaker, f\u00edsico de la Universidad de Belfast- sino sobre el tipo de descripci\u00f3n del universo que deber\u00edamos considerar como significativa\u201d.<\/p>\n

En el primer asalto, Einstein apunt\u00f3 que usando los dos m\u00e1s sacrosantos principios de la f\u00edsica, el de conservaci\u00f3n de la energ\u00eda y el del momento lineal, se pod\u00edan obtener medidas con una precisi\u00f3n mayor que la permitida por las relaciones de incertidumbre.<\/p>\n

Sin embargo, Einstein err\u00f3 el tiro y reconoci\u00f3 que sus experimentos mentales no ten\u00edan nada que ver con las relaciones de incertidumbre sino con otra caracter\u00edstica del mundo en que vivimos, la separabilidad o localidad.<\/p>\n

Pero lo que m\u00e1s consternaci\u00f3n le ocasion\u00f3 no fue que Bohr desmontara su argumento, sino las consideraciones finales de la charla que, mano a mano, dieron Max Born y Heisenberg: \u00abConsideramos que la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es una teor\u00eda cerrada, cuyos supuestos f\u00edsicos y matem\u00e1ticos fundamentales no son susceptibles de modificaci\u00f3n alguna\u00bb. Para ellos el caso estaba cerrado.<\/p>\n

? Segundo asalto
\nPero Einstein no aflojaba. Segu\u00eda convencido de que exist\u00edan variables ocultas que salvar\u00edan la f\u00edsica de la debacle.<\/p>\n

En el siguiente Congreso Solvay en 1930 decidi\u00f3 lanzar su segundo embate contra la teor\u00eda cu\u00e1ntica usando algo que \u00e9l conoc\u00eda muy bien, la relatividad especial. Imaginemos \u2013dijo\u2013 una caja con un diminuto agujero que podemos abrir y cerrar a voluntad durante un peque\u00f1o intervalo de tiempo T.<\/p>\n

Dentro de la caja tenemos una cantidad definida de radiaci\u00f3n y podemos suponer que durante ese intervalo T sale de la caja un \u00fanico fot\u00f3n.<\/p>\n

Ahora bien, un fot\u00f3n tiene una energ\u00eda que es el producto de la constante de Planck por su frecuencia, y por la relatividad sabemos que esa energ\u00eda corresponde a una masa efectiva que podemos calcular a trav\u00e9s de la ecuaci\u00f3n E = mc\u00b2.<\/p>\n

Eso quiere decir que si pesamos la caja antes y despu\u00e9s de que salga ese fot\u00f3n determinaremos con total precisi\u00f3n su masa y, por ende, su energ\u00eda, luego la incertidumbre en la energ\u00eda es cero.<\/p>\n

Por otro lado, la incertidumbre en el tiempo viene dada por T, el espacio de tiempo que se mantiene abierto el agujero. Y cero multiplicado por T es cero, lo que contradice la relacione de Heisenberg. QED.<\/p>\n

El impacto de este argumento en Bohr fue tremendo. Seg\u00fan cont\u00f3 posteriormente su disc\u00edpulo y colaborador L\u00e9on Rosenfeld \u201cfue un shock para \u00e9l…<\/p>\n

Durante toda la tarde estuvo triste, yendo de un lado para otro y tratando de persuadirse de que no pod\u00eda ser cierto, que si ten\u00eda raz\u00f3n ser\u00eda el fin de la f\u00edsica\u201d.<\/p>\n

Fue una tarde gloriosa para Einstein: caminaba lentamente, majestuoso, mientras Bohr trotaba a su lado totalmente alterado. Pero la ma\u00f1ana siguiente todo cambi\u00f3. Tras una noche de insomnio, la luz del Sol le revel\u00f3 la soluci\u00f3n. Bohr, exultante, hab\u00eda encontrado el contra-argumento y sab\u00eda que iba a hacer mucho da\u00f1o a su amigo, pues usar\u00eda la gran creaci\u00f3n de Einstein, la relatividad general, contra \u00e9l.<\/p>\n

Por un lado, dijo Bohr, existe una indeterminaci\u00f3n intr\u00ednseca en la medida de la masa que viene dada por la relaci\u00f3n de incertidumbre entre la posici\u00f3n y la velocidad, y por tanto hay una incertidumbre en la medida de la energ\u00eda.<\/p>\n

Y por otro, y este fue el golpe maestro de Bohr, la incertidumbre en el tiempo viene dada por la relatividad general, que asegura que un reloj cambia su ritmo cuando se mueve en la direcci\u00f3n de un campo gravitatorio.<\/p>\n

Eso hace que aparezca una incertidumbre en la medida de la posici\u00f3n de la aguja de la balanza, que deriva en una incertidumbre en el tiempo.<\/p>\n

Si se hacen bien las cuentas se tiene que el producto de ambas es, como m\u00ednimo, tan grande como la constante de Planck, justo lo que dice el principio de incertidumbre del tiempo-energ\u00eda.<\/p>\n

Einstein reconoci\u00f3 la derrota, pero no se iba a dar por rendido. En 1933, durante el S\u00e9ptimo Congreso Solvay pregunt\u00f3 a L\u00e9on Rosenfeld: \u201c\u00bfC\u00f3mo puede el estado final de una part\u00edcula verse influido por una medida llevada a cabo en otra despu\u00e9s de que haya cesado toda interacci\u00f3n f\u00edsica entre ellas?\u201d.<\/p>\n

Una pregunta que dos a\u00f1os m\u00e1s tarde iba a desencadenar la tormenta (cu\u00e1ntica) perfecta. Pero esta es otra historia\u2026<\/p>\n<\/div>\n

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