El paper central d’Schrodinger en l’adveniment de la Mecanica Quantica es ampliament reconegut pel relat historic oficial. Menys conegudes son, pero, les grans diferencies que va mantenir amb el corrent majoritari de la fisica teorica un cop establerta aquesta teoria. La seva lluita (1935-1961) es va centrar en revisar les bases de la teoria quantica, posant especial emfasi en la interpretacio. En aquest article elaborem un esquema historic dels arguments que va aportar, principalment en relacio amb la questio de la constitucio elemental de la materia. Argumentem que les idees tardanes d’Schrodinger, sovint malinterpretades, poden aportar contingut util a un debat encara vigent. The central role of Schrodinger in the birth of Quantum Mechanics is widely acknowledged by the official historical accounts. However, his refusal of the main stream in theoretical physics once the quantum theory was established is less known. His struggle (1935-1961) focused in revisiting the foundations of the quantum theory, with special stress on interpretation. In this paper we give a historical outline of his claims, specially with regard to the elementary constitution of matter. We argue that the latter ideas of Schrodinger, often misunderstood, can provide useful insight into a debate which is still alive.
El paper central d’Schrodinger en l’adveniment de la Mecanica Quantica es ampliament reconegut pel relat historic oficial. Menys conegudes son, pero, les grans diferencies que va mantenir amb el corrent majoritari de la fisica teorica un cop establerta aquesta teoria. La seva lluita (1935-1961) es va centrar en revisar les bases de la teoria quantica, posant especial emfasi en la interpretacio. En aquest article elaborem un esquema historic dels arguments que va aportar, principalment en relacio amb la questio de la constitucio elemental de la materia. Argumentem que les idees tardanes d’Schrodinger, sovint malinterpretades, poden aportar contingut util a un debat encara vigent. The central role of Schrodinger in the birth of Quantum Mechanics is widely acknowledged by the official historical accounts. However, his refusal of the main stream in theoretical physics once the quantum theory was established is less known. His struggle (1935-1961) focused in revisiting the foundations of the quantum theory, with special stress on interpretation. In this paper we give a historical outline of his claims, specially with regard to the elementary constitution of matter. We argue that the latter ideas of Schrodinger, often misunderstood, can provide useful insight into a debate which is still alive.
The philosophy of quantum theory Resumen: La teoria quàntica representa una de les fites més importants de la història de la ciència del segle XX, tant pel que fa a les seues implicacions teòriques i tecnològiques com pel que fa als problemes conceptuals que planteja la seua interpretació. Aquest article constitueix una revisió de les propostes interpretatives del formalisme quàntic d’ençà que la teoria es va axiomatitzar a les acaballes de la dècada dels anys 20 del segle passat. Aquestes propostes incideixen en problemes filosòfics com la no-localitat, l’indeterminisme, la probabilitat o el realisme científic, per a cadascun dels quals s’ofereix una resposta temptativa a partir de la interpretació del formalisme corresponent. Abstract: Quantum theory represents one of the most important milestones in the history of science in the 20th century, both in terms of its theoretical and technological implications and in terms of the conceptual problems posed by its interpretation. This article constitutes a review of the interpretive proposals of the quantum formalism since the theory was axiomatized at the end of the decade of the 20s of the last century. These proposals rise philosophical problems such as non-locality, indeterminism, probability or scientific realism, for each of which a tentative answer is offered based on the interpretation of the corresponding formalism. Palabras clave: Teoria quàntica, problema de la mesura, variables ocultes, molts mons, col.lapse objectiu. Keywords: Quantum theory, measurement problem, hidden variables, many worlds, objective collapse.
Es presenta una breu exposició d’alguns problemes fonamentals de la física quàntica que involucren aspectes filosòfics i epistemològics de la realitat física descrita per aquesta teoria. El principi d’indeterminació de Heisenberg, el de complementarietat de Bohr i l’experiment de “la doble escletxa” introdueixen l’aspecte més essencial de la teoria quàntica: el procés de mesura. L’experiment del “gat de Schrödinger” posa de relleu la paradoxal superposició quàntica d’estats que “col·lapsa”, en mesurar el sistema, en un dels estats implicats en dita superposició. Finalment, es discuteix breument les implicacions de la teoria quàntica en dues àrees a la frontera del coneixement actual: la física de partícules i la computació quàntica
L'experiment d'Stern-Gerlach (SG) és considerat un dels més importants de la història de la teoria quàntica, i sovint s'utilitza en llibres de text de Mecànica Quàntica per il·lustrar el concepte d'espín i, fins i tot, els postulats de la teoria. Aquest ús didàctic tan estès ha fet que moltes vegades es confongui el rol que l'SG va jugar en el desenvolupament de la teoria quàntica: no és rar trobar fonts que afirmen que els resultats de l'SG es van rebre amb estupefacció o que van comportar el descobriment de l'espín.\n\n\t\t\t\t Si busquem estudis historiogràfics sobre aquest episodi tan important, ens trobarem davant d'una mancança completa de fonts especialitzades. La majoria de publicacions contenen poc més que algunes anècdotes entorn de l'experiment i algunes fins i tot perpetuen les interpretacions incorrectes que hem esmentat. Segurament l'únic estudi historiogràfic complet de l'experiment d'SG es pot trobar a la recent tesi de Wolfgang Trageser (“L'efecte Stern-Gerlach. Gènesi, desenvolupament i reconstrucció d'un dels experiments fonamentals de la teoria quàntica entre 1916 i 1926” —en alemany), presentada el 2011 a la Johann Wolfgang Goethe–Universität a Frankfurt am Main. L'autor tracta en detall el treball experimental d'Otto Stern i Walther Gerlach, però passa per sobre els comentaris sobre la motivació teòrica de l'experiment, així com les seves conseqüències teòriques.\n\n\t\t\t\t Analitzant en detall el context teòric que envoltava l'SG, intentarem recuperar la interpretació correcta del seu rol en el desenvolupament de la teoria quàntica; no ens ha de sorprendre trobar un relat completament nou amb importants conseqüències en l'àmbit didàctic. \n\n\t\t\t\t En aquesta tesi comencem revisant l'estat de la qüestió de la Teoria Quàntica Antiga (TQA) durant la dècada dels 1910, posant especial èmfasi en les teories de Niels Bohr i Arnold Sommerfeld. És important tenir clars els principis fonamentals d'aquesta teoria per interpretar correctament l'SG.\n\n\t\t\t\t Traçant les motivacions que van portar a l'experiment, estudiem l'efecte Zeeman i la quantització espacial. L'efecte Zeeman es pot considerar una de les principals guies dels desenvolupaments portats a terme per Bohr i Sommerfeld durant la construcció de les seves respectives teories. Precisament, una d'aquestes hipòtesis teòriques destinades a expilcar parcialment l'efecte Zeeman és la quantització espacial, proposada per Sommerfeld a mitjans 1916 i que ràpidament va ser adoptada per Bohr i incorporada a la teoria.\n\n\t\t\t\t La conveniència d'aquesta hipòtesi, però, va ser posada en dubte en repetides ocasions, i algunes de les seves prediccions experimentals no podien ser verificades. És per això que el 1921 Stern va proposar un dràstic experiment per confirmar-la (o falsar-la) d'una vegada per totes. Amb l'ajuda de Gerlach, els dos físics van trigar gairebé un any a obtenir el resultat buscat, confirmant la quantització espacial i aportant també un cert artibtratge a certs debats que s'havien establert entre Bohr i Sommerfeld sobre el nombre d'orientacions que podia atènyer un àtom immers en un camp magnètic. Malgrat aquest experiment, l'experiment d'Stern-Gerlach, sovint es postula com una pedra angular de la TQA, topem amb una contradicció històrica quan estudiem les seves conseqüències històriques. L'única reacció significativa és un article d'Einstein i Ehrenfest que posava de manifest les immenses contradiccions amb què topava la teoria si s'intentava fer un càlcul acurat de les observacions d'Stern i Gerlach. \n\n\t\t\t\t Malgrat el caire catastròfic d'aquest article, la seva publicació va obtenir una minsa resposta: breus discussions es van establir entre els dos autors i Bohr, Smekal, Born i Heisenberg. En cap es es pot considerar, però, que aquesta problemàtica s'incorporés a la naixent crisi que la TQA va patir durant el 1923–1924.
The purpose of this work is to retrace the steps that were made by scientists of XX century, like Bohr, Schrodinger, Heisenberg, Pauli, Dirac, for the formulation of what today represents the modern quantum mechanics and that, within two decades, put in question the classical physics. In this context, the study of the electronic structure of hydrogen atom has been the main starting point for the formulation of the theory and, till now, remains the only real case for which the quantum equation of motion can be solved exactly. The results obtained by each theory will be discussed critically, highlighting limits and potentials that allowed the further development of the quantum theory.
IntroduccióEncara que ningú no dubta dels èxits espectaculars de la mecànica quàntica (MQ) a l'hora de donar compte d'una amplíssima varietat de resultats experimentals, no tothom està d'acord en la interpretació que cal donar al seu formulisme o en les possibilitats que constitueixi, a llarg termini, la teoria denitiva.A la llista dels detractors de l'ortodòxia quàntica, guren, entre d'altres, noms tan distingits com els de Karl Popper, Albert Einstein i David Bohm, a qui devem una sèrie d'experiments, tot sovint en versió idealitzada, que pretenen posar a prova aspectes interpretatius o la mateixa validesa de l'esmentada teoria quàntica.L'objectiu d'aquest treball és el de continuar en aquesta línia, analitzant un nou test idealitzat en què conueixen idees inicialment aportades per aquests tres reconeguts pensadors.L'any 1934, Popper va publicar una primera versió (Popper, 1934) del que, amb el temps, va acabar sent la proposta d'experiment, molt més precisa i ben formulada pel mateix autor (Popper, 1982(Popper, , 1987)), que després descriurem i, més endavant encara, modicarem en un intent de millorar-la.Es tracta, en l'opinió de Popper, d'un test crucial.És a dir, d'un test capaç de discriminar inequívocament entre dues interpretacions oposades de la MQ pel que fa, sobretot, a l'origen merament estadístic de les seves prediccions i al paper que hi té la informació que es pot tenir sobre el sistema en estudi.El test confronta, doncs, dues interpretacions
El modelo de Bohr fue uno de los logros mas exitosos que propuso una estructura atomica coherente con hechos experimentales para el atomo de Hidrogeno; pero no pudo cubrir todas las expectativas acerca del movimiento de los electrones y es mas, segun este modelo los electrones se encuentran en posiciones fijas y constantes del nucleo atomico y se mueven con velocidades practicamente determinables conjuntamente con la posicion, lo que resulta, finalmente en una descripcion incorrecta del atomo al no considerar un principio fundamental: La Incertidumbre de Heisenberg. Los aportes fundamentales, principalmente propuestos por Bohr, Sommerfeld, Planck, Einstein, Compton y de Broglie fueron los cimientos para asentar el escenario a Schrodinger para proponer la ecuacion base que dio inicio a la Mecanica Ondulatoria o Mecanica Cuantica. Palabras clave: Incertidumbre, Schrodinger, Teoria atomica, Mecanica Ondulatoria.