El determinismo es la postura que sostiene que todo lo que acontece en el mundo está predeterminado previamente. Esto está intrínsecamente relacionado no sólo con las ideas religiosas y metafísicas, sino también con ideas científicas principalmente en física. Tal punto de vista ha sido sumamente criticado por la postura denominada indeterminismo. En el presente trabajo se examinará, brevemente, en qué consisten el determinismo y el indeterminismo, haciendo énfasis en el indeterminismo científico y buscando su relación con el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, que aparece en la mecánica cuántica.
El determinismo es la postura que sostiene que todo lo que acontece en el mundo está predeterminado previamente. Esto está intrínsecamente relacionado no sólo con las ideas religiosas y metafísicas, sino también con ideas científicas principalmente en física. Tal punto de vista ha sido sumamente criticado por la postura denominada indeterminismo. En el presente trabajo se examinará, brevemente, en qué consisten el determinismo y el indeterminismo, haciendo énfasis en el indeterminismo científico y buscando su relación con el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, que aparece en la mecánica cuántica.
El debate sobre el determinismo e indeterminismo en la física ha alcanzado una enorme expansión con el advenimiento de la mecánica cuántica, una teoría formulada en términos probabilísticos dado que su ecuación fundamental, la ecuación de Schrödinger, no determina la dinámica de las propiedades de un sistema, sino la dinámica de sus probabilidades. Al tratar exclusivamente con probabilidades, la física cuántica parece evidenciar un indeterminismo ontológico en los valores que adquieren las variables de un sistema físico (típicamente posición, velocidad, energía, etc.). Sin embargo la evolución del estado del sistema, gobernada por la ecuación de Schrödinger, es perfectamente determinista. Dado el estado a un tiempo inicial, la ecuación de Schrödinger predice de manera determinista el estado en todo tiempo posterior. Pero las probabilidades entran en juego al predecir resultados en el proceso de medición. Según la interpretación ortodoxa, a partir de ahí la evolución es indeterminista y sólo se puede recurrir a las probabilidades que permiten calcular el estado, que hasta ese momento evolucionó manera determinista. La mecánica cuántica parece incorporar así, tanto aspectos determínisticos como indetermínisticos, y la medición parece jugar un rol central en esto.Esta característica ha dado origen un sinnúmero de interpretaciones y no poca controversia entre ellas. Bajo la visión realista, se ha intentado interpretar las probabilidades en términos epistemológicos, es decir, en términos de ignorancia subjetiva del observador. De este modo, las probabilidades sólo estarían cuantificando un indeterminismo epistemológico. Sin embargo muchos de estos intentos demostraron no estar exentos de inconsistencias al punto de poner en juego hasta la misma noción de realismo. Desde una postura no realista, por el contrario, la mecánica cuántica parece imponer un indeterminismo ontológico antes no evidenciado por la mecánica clásica, principalmente porque no es posible asignar valores bien definidos a todas las variables.En las siguientes secciones indagaremos la dualidad entre determinismo e indeterminismo que exhibe la teoría cuántica. La primera sección centra su recorrido en las interpretaciones modales, para analizar desde ella algunas características relevantes de la teoría. En la segunda sección, se desarrollará la formulación Bohmiana de la mecánica cuántica, que tratándose de una formulación realista, pone de relieve la posibilidad de un indeterminismo epistemológico compatible con determinismo ontológico.
El principio de incertidumbre de Heisenberg constituye uno de los pilares estructurales de la mecánica cuántica y representa una ruptura definitiva con el ideal determinista de la física clásica. En este trabajo se desarrolla un análisis exhaustivo del principio de incertidumbre desde una perspectiva matemática, física y filosófica, mostrando que no se trata de una limitación instrumental o epistemológica, sino de una propiedad ontológica inherente a la estructura formal de la teoría cuántica. A partir del formalismo de espacios de Hilbert, operadores auto-adjuntos y álgebras no conmutativas, se demuestra que la incertidumbre emerge de manera necesaria como consecuencia de la incompatibilidad estructural entre observables conjugados. El estudio articula el principio de incertidumbre con la teoría del caos clásico y las ciencias de la complejidad, estableciendo una distinción fundamental entre imprevisibilidad epistemológica e indeterminación ontológica. Mientras que el caos clásico conserva trayectorias bien definidas aunque prácticamente inaccesibles, la mecánica cuántica elimina la noción misma de trayectoria como entidad fundamental. Esta ruptura se manifiesta en la granularidad del espacio de fases, en la imposibilidad de definir condiciones iniciales exactas y en la reformulación del concepto de determinismo.Asimismo, se analizan desarrollos experimentales contemporáneos que han verificado el principio de incertidumbre bajo esquemas de medición diseñados para excluir perturbaciones instrumentales, consolidando su interpretación ontológica. Finalmente, se examinan las implicaciones del principio de incertidumbre para la simulación, la predictibilidad y la complejidad cuántica, mostrando que introduce límites estructurales irreductibles a la descripción y al control de los sistemas físicos. En conjunto, el trabajo sostiene que el principio de incertidumbre no debilita la racionalidad científica, sino que redefine susalcances y profundiza nuestra comprensión de la realidad física. Palabras clave: principio de incertidumbre; mecánica cuántica; estructura matemática; operadores no conmutativos; teoría del caos; complejidad; determinismo; ontología física.
Según Meyerson (1859 – 1933), la ciencia tiene una vocación realista, explicar lo real, lo que significa que se tiende a buscar la causalidad y el determinismo. Pero esta tendencia de la ciencia no siempre es satisfecha. Así, la relación entre la razón que trata de domesticar lo real y lo real que le resiste no es un asunto de todo o nada. Pensar que nada es inteligible significa un escepticismo sin fundamento – no nos hagamos más ignorantes de lo que somos –, pensar que todo es inteligible es una quimera: la materia nos sorprende cada día. Por eso el epistemólogo francés no cree ver en el indeterminismo de la física cuántica una excepción a su idea, desarrollada en sus libros anteriores a su análisis de la física cuántica de 1933, de que lo real se pliega sólo parcialmente a la causalidad y al determinismo. Entonces lo indispensable a la ciencia no serían estos principios, sino el darnos una imagen de lo real. Y es en este sentido que la nueva física le parece revolucionaria: debido a la dualidad onda-corpúsculo que afecta a todas las partículas, por primera vez los físicos son incapaces de proponer una imagen coherente del universo. Hago notar que en Meyerson hay, sin embargo, a pesar de la continuidad que él cree ver entre sus obras precedentes y su análisis de la física cuántica una contradicción: mientras que antes afirmaba explícitamente que el determinismo es la base de toda ciencia, más tarde admitirá el carácter dispensable del determinismo. Finalmente, propongo que el determinismo causal debe ser visto como el primer principio de la inteligibilidad natural y como el principal criterio de cientificidad.
Vivimos en una época de desconcertantes realidades. Los hechos desbaratan las previsiones más temerarias. Se cuestionan los principios tenidos hasta ayer nomás como inconmovibles. Aun esto no tendría nada de particular. Los filósofos siempre se han reservado el derecho de discutirlo todo, de revisar las conclusiones mejor asentadas. Ellos hacen no sólo problema del problema sino problema de la misma solución. Navegan a gusto, sereno el semblante, en un mar erizado de problemas. Sorprende en sumo grado, en cambio, que los hombres de ciencia conviertan en problema asuntos que ya habían dejado de serlo para ellos. Tal el caso del determinismo. Se presentaba como indiscutible en las ciencias de la naturaleza. A lo sumo, se debatía la sustitución del determinismo causal por el deter- minismo legal, o el mantenimiento de ambos: el positivismo ortodoxo, el de Agusto Comte y sus discípulos, investiga la ley, solamente, no la causa, pues halla en la última ciertos resabios metafísicos. Pero en una u otra forma el determinismo quedaba intacto y, antes bien, robustecido.
El asunto de la presente investigación pretende abordar el tema de la materia en el físico \ncontemporáneo Werner Heisenberg. Partiendo de la tesis de que la física ha buscado siempre la \nunidad en la formulación de teorías frente a la multiplicidad fenoménica, se busca estudiar la \nteoría cuántica desde una perspectiva filosófica, como un intento más por alcanzar dicha unidad. \nDado que la ciencia, desde la perspectiva de Popper, es un saber conjetural, a lo largo de la \nhistoria se ha tenido que reformular y restringir la validez de las teorías a la luz de nuevos \nresultados experimentales. La historia de las ideas científicas está marcada por diversos hitos que \nhan llevado a un claro diálogo interdisciplinario entre ciencia y filosofía. Uno de estos \n“momentos” es la elaboración de la teoría cuántica. Al interior de dicho momento se encuentra \nHeisenberg. \nAsí, la búsqueda por la unidad en toda teoría física es inherente a su propia estructura. Ahora \nbien, la física contemporánea surgió como consecuencia del descubrimiento de una serie de \nfenómenos que no eran posibles de abordar mediante la física clásica. De este modo, el estudio \nde las estructuras atómicas volvió a sacar a luz la vieja interrogante, ¿de qué están hechas las \ncosas?. Dicho de otro modo, ¿es posible concebir un mundo físico que se sustente en un \nfundamento material único y que a su vez sea posible conocerlo, es decir, de acceder a él? \nCon todo, la tesis consiste en mostrar la filosofía de la física que se encuentra, en muchos \npuntos implícita, en la obra de Werner Heisenberg y circunscribirla al problema de la materia; \nentendiendo por tal problemática, la pregunta por el fundamento de la realidad. Con ello se \npretende mostrar cómo el pensamiento de Platón y Aristóteles determinan, filosóficamente \nhablando, la búsqueda por el fundamento último del mundo físico en el mencionado autor. \nTeniendo presente este desarrollo hemos pretendido mostrar que a través de dicho diálogo \ninterdisciplinario entre física y filosofía, Heisenberg elabora una concepción simbólica de la \nmateria muy en la línea de un idealismo platónico, aunque matizado en muchos punto por un \nrealismo aristotélico.
La mecánica de Newton fue considerada durante siglos y de manera virtualmente universal como el modelo absoluto del conocimiento científico. Sin embargo, durante el siglo XX, los desarrollos en física suscitaron la necesidad de ampliar el marco conceptual y teórico en torno a aspectos fundamentales como el poder predictivo de los modelos científicos o el rol del observador en la descripción de los fenómenos físicos; esto, a su vez, revitalizó el antiguo debate entre el determinismo y el indeterminismo. En la actualidad, la discusión disciplinaria, lejos de alcanzar un consenso, ha dado lugar a nuevos tipos de preguntas que reflejan un cambio en lo que Cassirer llama el ideal de conocimiento. A partir de una síntesis histórica del debate de las últimas décadas, el presente artículo busca señalar algunas perspectivas contemporáneas del indeterminismo en ciencia.