En los orígenes de la física cuántica, a principios del siglo xx, la asimilación y maduración de las nuevas teorías requirió del establecimiento de vínculos con sus antecesoras, antes de poder desprenderse de ellas y formar una nueva estructura totalizadora de comprensión en esta disciplina. En este artículo analizamos el papel que jugó Paul Ehrenfest en una parte de ese proceso. En la primera parte destacamos el paralelismo de sus investigaciones con las de Niels Bohr, mostrando cómo el trabajo conjunto de ambos nos permite argumentar en favor de la continuidad conceptual en el desarrollo de teorías científicas. Sin embargo, también mostramos que dicha continuidad tiene un límite. En nuestro caso de estudio hacemos uso del análisis que Paul Ehrenfest y Albert Einstein hacen del experimento de Stern-Gerlach para mostrar que, en una revolución del conocimiento, al final surgen en verdad nuevos paradigmas con los que finalmente las nuevas teorías se desprenden de las anteriores.
En los orígenes de la física cuántica, a principios del siglo xx, la asimilación y maduración de las nuevas teorías requirió del establecimiento de vínculos con sus antecesoras, antes de poder desprenderse de ellas y formar una nueva estructura totalizadora de comprensión en esta disciplina. En este artículo analizamos el papel que jugó Paul Ehrenfest en una parte de ese proceso. En la primera parte destacamos el paralelismo de sus investigaciones con las de Niels Bohr, mostrando cómo el trabajo conjunto de ambos nos permite argumentar en favor de la continuidad conceptual en el desarrollo de teorías científicas. Sin embargo, también mostramos que dicha continuidad tiene un límite. En nuestro caso de estudio hacemos uso del análisis que Paul Ehrenfest y Albert Einstein hacen del experimento de Stern-Gerlach para mostrar que, en una revolución del conocimiento, al final surgen en verdad nuevos paradigmas con los que finalmente las nuevas teorías se desprenden de las anteriores.
La pregunta que ha inspirado que ha venido a dar en este trabajo ha sido: ¿Qué papel tuvo la hipótesis adiabática de Paul Ehrenfest en el desarrollo de la teoría cuántica? Para ello se ha tratado de precisar el significado mismo de la hipótesis y se ha reconstruido una especie de "ruta adiabática" hacia la teoría cuántica. En definitiva, se ha situado el origen, se han señalado los antecedentes, el impacto, etc., de esta contribución de Ehrenfest. \n \nEn la primera parte se trata la gestación de la hipótesis adiabática. Para ello se da una somera visión del escenario en que ésta tuvo lugar; el nacimiento y primera evolución de la hipótesis cuántica, introducida en la física por Max Planch en el año 1990. Ehrenfest publicó sus primeros trabajos sobre teoría cuántica en 1905 y 1906. En ellos encontramos una crítica severa al proyecto planckiano de dar cuenta de la irreversibilidad en el sistema de la cavidad radiante. En 1991 Ehrenfest publica un extensísimo análisis de la teoría de la radiación térmica de Planck, en un artículo en el que sin duda hay que situar el origen de la hipótesis adiabática. Otros de los resultados que encontramos en este artículo son: \n \nComparación exhaustiva entre las hipótesis cuánticas de Einstein (hipótesis de los quanta de energía) y de Planck (cuantización y justificación de la forma (de la dependencia con la frecuencia) del quantum. \n \nEn la segunda parte se reconstruye el proceso que Ehrenfest llegó a formular con precisión su hipótesis en 1916. El escenario corresponde al de los años 1913-1918, y podría caracterizarse como los años de extensión y generalización de la hipótesis cuántica. En la tesis se comentan también artículos de Ehrenfest de 1913 y 1914 en los que prácticamente encontramos todos los resultados que publicará juntos un par de años después.
La intención de este artículo es analizar las posiciones desplegadas por Albert Einstein y Niels Bohr en lo que respecta a su interpretación de la mecánica cuántica. El propósito es mostrar que ambos compartieron, pese a sus diferencias, la búsqueda por alcanzar una descripción objetiva del mundo cuántico. Einstein desde una actitud más crítica hacia la formulación actual de la teoría, mientras que Bohr realizó una enunciación que buscó describir objetivamente los fenómenos cuánticos. Para desarrollar la crítica de Einstein al modelo cuántico, conviene detenernos brevemente en algunas consideraciones sobre su interpretación del conocimiento y la realidad. El creador de la teoría de la relatividad entiende que la realidad existe, que el universo tiene una estructura propiamente cognoscible a partir de la que el hombre puede construir una imagen del mundo que nos lo haga racional. El desarrollo del conocimiento parte para Einstein de la experiencia sensible, a partir de la cual comienza el proceso metafísico de generación de conceptos o categorías. Estos, a diferencia de las categorías kantianas, son una libre creación humana, que nos compromete con una forma particular de interpretar y pensar el mundo. Podemos entonces, desde este desarrollo, derivar las leyes de la naturaleza (EA1-068), generando una teoría física, presentada como "un intento por construir conceptualmente un modelo del mundo real, así como de su estructura regida por leyes” (EA 1-603). La estructura de una teoría es el proceso dinámico en el que participa la razón, que desde su creatividad provee la estructura, y la experiencia, quien solamente juzga la validez de la teoría.
Las teorías físicas no solo predicen fenómenos, también configuran nuestra comprensión del espacio, el tiempo, la materia y la causalidad. Sin embargo, la contribución del análisis filosófico a la física continúa siendo objeto de debate. Este estudio examina los objetivos conceptuales de la filosofía de la física y su relación histórica y contemporánea con la práctica científica. Una reconstrucción histórica y conceptual muestra que la reflexión filosófica ha acompañado desarrollos fundamentales de las teorías físicas, desde la mecánica clásica hasta la relatividad, aunque su influencia ha variado entre períodos. Asimismo, identifica un diálogo renovado en torno a la medición cuántica y la decoherencia, los fundamentos de la gravitación y los límites de la evidencia cosmológica. Estos casos permiten distinguir la elaboración y contrastación experimental de teorías del examen crítico de sus supuestos, estructuras matemáticas e implicaciones ontológicas, sin considerar ambas actividades independientes. Aquí mostramos que la filosofía de la física contribuye a la comprensión científica al esclarecer qué implican las teorías acerca del mundo e identificar interrogantes que el éxito predictivo no resuelve por sí solo. Esta perspectiva sitúa el análisis filosófico como una investigación complementaria y explica su vigencia en el estudio de los fundamentos de la física.
Esta tesis consiste en una revision actual de la filosofia de la complementariedad,que fue propuesta por el fisico Niels Bohr, en el ano 1927, corno marco conceptual desde el que entender y explicar el formalismo matematico de la mecanica cuantica.Es importante comenzar por la exposicion y el analisis del ideal descriptivo de lasciencias clasicas porque la nueva teoria rompe por completo con todo el marco conceptualde la fisica anterior y necesita reconstruir otro distinto, a partir de nuevos postulados,principios e ideales, que satisfagan la necesidad de descripcion e interpretacion fisica de la naturaleza.Con su interpretacion del formalismo, Bohr pretende resolver los problemas dedescripcion, explicacion y comprension desde el nivel epistemologico: el nuevo marcopersigue cambiar el uso y el significado de los conceptos fisicos para que dejen de serproblematicos y desaparezcan las paradojas que su uso clasico provoca en la nueva ciencia,pero conservando la posibilidad de seguir utilizandolos. El objetivo de esto fue dotar de contenido fisico o intuitivo a la teoria cuantica, el cual se habia perdido con el desarrollo de su abstracto esquema matematico.En este aspecto, la critica de Einstein a la nueva mecanica situa el problema delrealismo de las teorias fisicas en el mismo nivel que el del contenido intuitivo de aquellas. Si bien el realismo fisico que defiende Einstein se fundamenta sobre una base intuitiva decaracter, esencialmente, espacial, la propuesta que aqui se defiende es entender el marco dela complementariedad desde un fundamento intuitivo, eminentemente, temporal. Este tipo de investigacion, a traves de la intuicion temporal, abre las puertas a una alternativa realista para la descripcion cuantica, novedosa y distinta del realismo clasico ysobre la que se podrian levantar algunos de los cimientos del sustrato ontologico masapropiados para la complementariedad y que mejor se ajusten al contenido epistemologicode esta, que el propio Bohr no tuvo en consideracion.
[ES] Hoy en día hay sobradas razones para considerar la teoría cuántica como uno de los mayores éxitos de la física moderna. Después de unos primeros años dificultosos, inaugurados por el descubrimiento del cuanto de acción por Max Planck en 1900, la teoría física cuántica acumula éxitos y consigue describir una cantidad de fenómenos cada vez mayor. No obstante, también es una teoría que desafía a nuestra intuición, pues choca con las nociones más elementales de la física clásica. La validez del formalismo de la mecánica cuántica está fuera de toda duda, pero de este no se desprende inmediatamente una imagen de la realidad microscópica. Esto supone un problema serio, ya que el objetivo de la física es dar una descripción de la realidad, además de permitirnos manipularla. Profundizar en este tema es el motivo principal para hacer este trabajo. Una de las primeras soluciones al problema presentado, y también la más dominante,1 es la interpretación de Copenhague. Se asocian comúnmente a esta físicos como Max Born, Werner Heisenberg y Niels Bohr. Esta interpretación suele entenderse como sinónimo de indeterminismo, el principio de correspondencia de Bohr, la interpretación estadística de la función de onda de Born y la interpretación complementaria de Bohr de ciertos fenómenos atómicos.2 Sin embargo, a día de hoy se dispone de suficiente información para saber que bajo este término se agrupan interpretaciones muy diferentes entre sí.3 A pesar de las divergencias entre los autores mencionados, está ampliamente aceptado que la perspectiva general que comparten tiene su origen en el trabajo de Bohr.4 Así, he centrado el trabajo en su solución al problema de la física cuántica y en su filosofía de la física.
Es bien conocida la posición crítica que Albert Einstein mantuvo frente a la interpretación del nuevo formalismo cuántico que se gestó en torno al Instituto de Física Teórica de Copenhague, dirigido por Niels Bohr, desde la tercera década del siglo XX hasta el fin de sus días. Simplificando la cuestión, suele afirmarse que aquel defendió una concepción realista de la ciencia, a diferencia de físicos como el propio Bohr, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, también Max Born, y otros. Asimismo, frecuentemente se atribuye esa defensa del realismo científico a posiciones “conservadoras”, en la medida en que no supo adaptarse a las nuevas concepciones que exigía el mundo microfísico. En el presente artículo se pretende analizar el tipo de realismo preconizado por este eminente científico en el marco de sus convicciones epistemológicas, lo cual permitirá perfilar mejor cuál fue el fondo de su polémica con Bohr y, en general, su interpretación de la mecánica cuántica. Para ello se comienza analizando la relación entre teoría y experiencia, así como la noción einsteiniana de “realidad”, para pasar después a considerar su modo de concebir la noción de sistema cuántico individual, noción en la que convergen sus principales tesis acerca de la mencionada cuestión de la interpretación de la teoría cuántica.