La teoría cuántica en la naturaleza de la realidad

 La teoría cuántica en la naturaleza de la realidad

El debate sobre cómo percibimos la realidad se balancea constantemente entre lo científico y lo filosófico. Así que los científicos no pueden estar apartados de los cuestionamientos sobre la realidad y cómo la mente logra percibirla. Para Einstein, el mundo tenía que ser racional, es decir, el orden de las cosas debía tener un sentido lógico y no podría escapar al determinismo (Dios no juega a los dados). Bohr, por el contrario, se encaminó más hacia la vía de la rareza. Ambos científicos pasaron décadas intentando explicar el impacto de la física cuántica en la naturaleza de la realidad.

Los debates Bohr - Einstein

La quinta conferencia Solvay, celebrada en octubre de 1927, ha pasado a la historia como uno de los diálogos intelectualmente más transcendentes de la historia contemporánea. Todo el mundo, incluido Einstein, veía la nueva mecánica cuántica como una herramienta matemática muy potente a la hora de predecir cómo funcionaban tanto átomos como partículas subatómicas. Pero había desacuerdos sobre las implicaciones de esa herramienta matemática. Algunos, liderados por Bohr y Werner Heisenberg, creían que la mecánica cuántica era la última palabra. Si las matemáticas decían que el futuro de átomo no era completamente preciso, entonces, simplemente, no lo era. En el otro lado estaban otros cuantos, liderados por Einstein y Erwin Schrödinger, que afirmaban que la mecánica cuántica era una maravillosa herramienta estadística, pero que en la realidad los átomos sí se comportaban con absoluta precisión y algún día, de alguna manera, los científicos desarrollarían teorías completamente nuevas que darían formalismo a esta idea.

La cuestión filosófica del debate era si la llamada interpretación de Copenhague de Bohr de la mecánica cuántica, que se centraba en su creencia de complementariedad, era válida para explicar la naturaleza.

La revolución cuántica a mediados de los años veinte ocurrió bajo la dirección de Einstein y Bohr, y sus debates posrevolucionarios fueron acerca de cómo darle sentido a tal cambio. Los choques para Einstein comenzaron en 1925, cuando Werner Heisenberg introdujo ecuaciones matriciales que eliminaban los elementos newtonianos del espacio y el tiempo de cualquier realidad subyacente. El siguiente golpe sucedió en 1926, cuando Max Born propuso que la mecánica debía ser entendida como una «probabilidad», sin ningún tipo de explicación causal. Finalmente, a finales de 1927, Heisenberg y Born declararon en la Conferencia Solvay que la revolución había sido completada y no era necesario ir más allá. Fue en ese último estadio donde el escepticismo de Einstein se convirtió en una auténtica consternación. Él creía que se había logrado mucho, pero que las razones profundas de la mecánica todavía necesitaban ser comprendidas.

Werner Heisenberg (Premio Nobel de Física, 1932) plantea un formalismo matemático que permite calcular las magnitudes experimentales asociadas a los estados cuánticos.

El principio de incertidumbre de Heisenberg nos señala que el simple hecho de observar una partícula subatómica, como un electrón, alterará su estado.

Cuanto más exacta sea la medida de la posición del electrón, con menos precisión conoceremos su velocidad final, y viceversa. Basado en esto Heisenberg postula el Principio de Incertidumbre el cual dice que no es posible conocer, con una precisión arbitraria, y cuando la masa de la partícula es constante, la posición y el momento de dicha partícula.

Erwin Schrödinger recibió el premio Nobel de Física en 1933 por haber desarrollado la ecuación de Schrödinger, compartido con Paul Dirac.

El gato de Schrödinger: una paradoja cuántica que desafía el sentido común.

¿Te imaginas que un gato pueda estar vivo y muerto al mismo tiempo? Esta es la extraña situación que plantea el experimento mental del gato de Schrödinger, una de las paradojas más famosas de la física cuántica.

Schrödinger no estaba satisfecho con la idea de la superposición que defendían Bohr y sus colaboradores. En su artículo (“La situación actual de la mecánica cuántica”), 1935, Schrödinger proponía un experimento mental con el que pretendía demostrar que la interpretación de Copenhague conducía a situaciones absurdas. Curiosamente, su experimento mental, lejos de acabar con las ideas de Bohr, terminó convirtiéndose en una conocida referencia de la cultura popular.

El gato de Schrödinger nos advierte que no es posible aplicar las leyes de la mecánica cuántica al mundo macroscópico de una forma tan inocente. Aunque se considera una teoría fundamental, en principio aplicable a todas las escalas, no es en absoluto evidente cómo debemos hacerlo cuando consideramos sistemas grandes. ¿Por qué los objetos macroscópicos no presentan propiedades cuánticas? ¿Dónde se encuentra la transición entre el mundo cuántico y el mundo clásico? Estas cuestiones llevan debatiéndose desde hace décadas y aún no se ha alcanzado un consenso al respecto.

¿Dios no juega a los dados? ¿Dios sí juega a los dados?

Fuentes

Eco Sfera

El legado de Einstein y Bohr: la rareza de la teoría cuántica y su relación con la realidad.

Cuaderno de Cultura Científica

Los debates Bohr- Einstein

Wikipedia

Debate Bohr-Einstein

Muy Interesante

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