El presente artículo pretende realizar una breve introducción acerca de los principales cambios conceptuales que ha introducido la física cuántica con respecto a la física clásica, dado que esta última presenta una incapacidad para dar respuesta a ciertos problemas que tienen que ver por ejemplo con la descripción acertada del comportamiento de un electrón, dando lugar a que se adopten teorías de la incertidumbre, indeterministas y constructivistas. Este hecho conlleva igualmente generar nuevas posturas epistemológicas y nuevos problemas que tienen que ver con el papel del sujeto en la comprensión del objeto, lo que se entiende como real en términos ontológicos, la posibilidad del mismo conocimiento, su validez y objetividad.
El presente artículo pretende realizar una breve introducción acerca de los principales cambios conceptuales que ha introducido la física cuántica con respecto a la física clásica, dado que esta última presenta una incapacidad para dar respuesta a ciertos problemas que tienen que ver por ejemplo con la descripción acertada del comportamiento de un electrón, dando lugar a que se adopten teorías de la incertidumbre, indeterministas y constructivistas. Este hecho conlleva igualmente generar nuevas posturas epistemológicas y nuevos problemas que tienen que ver con el papel del sujeto en la comprensión del objeto, lo que se entiende como real en términos ontológicos, la posibilidad del mismo conocimiento, su validez y objetividad.
en el presente artículo se presenta una reflexión en torno a los conceptos de estado y principio de superposición desde el contexto clásico y cuántico. Se resaltan las estrategias y nociones que utilizan los pensadores para la explicación de los fenómenos a nivel atómico; explicación que esta soportada por una formalización que el sujeto hace y por una imagen como soporte de su elaboración. Además, el proceso de formalización se caracteriza por la construcción de relaciones que dan cuenta del sistema. En este sentido, se dan ejemplos que permiten conceptualizar la noción de estado y el principio de superposición dentro de los dos contextos ya que estos juegan un papel fundamental en el formalismo de toda teoría física. El abordar este análisis permite aportar elementos para la enseñanza de la mecánica cuántica en ingeniería dando la posibilidad de desarrollar una práctica pedagógica y didáctica diferente a la usual.
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.
"Con frecuencia la f´ısica cu´antica y con ella la historia de su desarrollo suele presentarse como uno de los logros cient´ıficos e intelectuales m´as destacados del siglo XX. Por otra parte, y es algo que no resulta del todo novedoso, se sabe que la caracterizaci ´on de esta ´area de la f´ısica como “revolucionaria” ha dependido en buena medida de sus consecuencias a nivel cient´ıfico, te´orico y experimental, pero tambi´en a nivel de los problemas filos´oficos que ha ventilado desde su origen. No obstante, desde el punto de vista de la filosof´ıa consideramos que si bien el conocimiento que se tiene actualmente de los horizontes filos´oficamente fecundos de la f´ısica cu´antica no es del todo limitado, es necesario, a favor de una mayor profundizaci´on, volcar nuestra atenci´on en el problema ontol´ogico del objeto cu´antico. En este sentido este trabajo representa el esfuerzo de elaborar una reflexi´on filos´ofica referente a la cuesti´on sobre la naturaleza del objeto cu´antico. Una suposici´on de orden general advierte, en principio, que la realidad est´a compuesta de objetos, cosas o entidades mismos que se encuentran en cualquier teor´ıa, tanto f´ısica, como filos´ofica. Frente a ello y como actividades fundamentalmente generadoras de conocimiento efectivo la f´ısica, as´ı como la filosof´ıa, necesariamente deben asumir el compromiso de definir y delimitar el estatus ontol´ogico de las entidades que postulan. De cara a esta consigna la f´ısica cu´antica supone una significativa dificultad en materia ontol´ogica dado que, al interior de sus presupuestos fundamentales, el comportamiento y las propiedades de las entidades subat´omicas implican la violaci´on del principio ontol´ogico de identidad (y otras de sus formas como las relaciones de causalidad); la descripci´on del mundo f´ısico, manifiesta en la teor´ıa cu´antica, introduce elementos como la incertidumbre, la no-identidad y la falta de localidad puntual lo que, en t´erminos generales, implica, por un lado, la emergencia de un nuevo tipo de cientificidad y, por otro, una aut´entica reformulaci´on ontol´ogica. Dado que los objetos de la teor´ıa cu´antica distan de ser los exhibidos por la f´ısica cl´asica, surge la interrogante acerca del c´omo son, ontol´ogicamente, los objetos postulados por una teor´ıa con las peculiaridades exhibidas por la f´ısica cu´antica (qu´e son, c´omo son y qu´e determinaciones ontol´ogicas tienen, es decir, qu´e ontolog´ıa subyace a estas entidades y qu´e tipo de ontolog´ıa implica la teor´ıa cu´antica). Con esto en consideraci´on, se discute que el enfoque ontol´ogico de la f´ısica cu´antica en t´erminos de potencialidad-actualidad guarda semejanza respecto a los conceptos “acto” y “potencia” utilizados en la Metaf´ısica de Arist´oteles para explicar el devenir del Ser. Finalmente se se˜nala que la ontolog´ıa intr´ınseca de la mec´anica cu´antica exhibe abiertamente que la realidad, lejos de ser simple, concreta y univoca implica una creciente complejidad."
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.
En las teorias fisicas clasicas aceptamos sin reparo que la observacion necesaria para hacer mediciones y dar cuenta de las cualidades, no altera las propiedades de un sistema fisico. O en otras palabras, el acto de medir no perturba el sistema; o si lo perturba se puede hacer despreciable o sino, se puede hacer la perturbacion que acompana a la observacion pequena, podemos calcular el efecto de esa perturbacion y compensarlo para lograr una precision arbitraria. Sin embargo, desde la teoria cuantica el supuesto de la atomicidad nos impide hacer despreciable el acto de observar, el acto de medir. La interaccion necesaria para medir, no se puede hacer arbitrariamente pequena porque los objetos fisicos que interactuan tienen en general propiedades fisicas las cuales vienen en paquetes de onda, en quantums. Cuando se exige una medida precisa, se requiere una interaccion fuerte y entonces el aspecto estadistico de la naturaleza se revela en todo su esplendor. Es decir, la perturbacion produce una interaccion fuerte y el comportamiento individual se hace incontrolable. Asi solo nos queda prever el comportamiento estadistico. Esta problematica dada en la fisica se transpone al aula de clase y se convierte en un problema de comprension para los estudiantes de un curso introductorio de mecanica cuantica. En este trabajo se presenta un material para la ensenanza de este tema constituido por analogias y visualizaciones con el fin de ayudar a los estudiantes en su comprension. Este material ha sido usado con estudiantes del curso Mecanica Cuantica II de la licenciatura en fisica de la Universidad Pedagogica Nacional.
A lo largo del texto se hace una ex-posición detallada de temáticas y argumentos necesarios para ejecutar un análisis crítico en torno a los contenidos de varios artículos acerca del experimento “ Experimental rejection of observer independence in the quantum world”. Dentro del apartado (3) se exponen brevemente algunas de las problemáticas elementales que presentan los artículos que son objeto de crítica, asimismo en (3.2) se halla una tabla organizada con los fragmentos específicos que se van a tratar de los mencionados artículos. En el aparatado (4) se lleva a cabo una exposición detalla-da de las implicaciones epistemológicas y ontológicas que surgen como consecuencia de las afirmaciones de la tabla en (3.2) y se argumenta su inviabilidad. En este orden de ideas, a partir del punto (5) se hace una caracterización y claridad en torno a la noción de “lo-real” tomando como referente un texto del filósofo Ian Hacking, esto con el fin de contra-argumentar ante la manera artesanal y mal empleada del término “realidad” en los artículos divulgativos expuestos a crítica. En el punto (6) se expone resumidamente el contenido del paper original. Con todo lo anterior, a lo largo del punto (7), que cuenta con 4 subtítulos, se detallan descripciones y explicaciones referentes a los detalles técnicos de la mecánica cuántica que deben tenerse presentes, para entender, interpretar y reflexionar adecuadamente el problema específico en torno al cual se desarrolla la malinterpretación de los artículos divulgativos; además, cumple el fin de ofrecer al lector un recurso teórico más profundo del tema y generar claridad conceptual. Este apartado cuenta con detalles técnicos de suma importancia para la construcción final del argumento acá desarrollado. Finalmente, en el apartado (8), se desarrolla una explicación que sintetiza los aspectos principales de los ejes epistemológico y físico-técnico en los puntos anteriores, así expone el problema y su contra-argumento de una manera más global, para pasar con claridad a la discusión y conclusiones del punto (9).