Las necesidades de interpretación mediante el arte hacia las teorías pertenecientes a la Física Cuántica empiezan a resultar una actividad cotidiana. Un interesante número de creadores se han acercado desde múltiples posibilidades a la paradoja ideada por Erwin Schrödinger en 1935, siendo conocida como el experimento mental del gato de Schrödinger. En esta propuesta se aborda la probabilidad de que dos realidades diferentes se encuentren en superposición de manera simultánea, lo que induce a suponer que el gato se encuentre tanto vivo como muerto a la vez. A partir de aquí, se instalan constantes como el principio de la incertidumbre, la decoherencia y los estados mesoscópicos. El principal formato para analizar la paradoja de Schrödinger se ha aplicado mediante las instalaciones multimedia de JoAnn Kuchera-Morin y Gabriela Prochazka. En los apartados plásticos, se encuentran los trabajos de Johan Thom y David Shrigley, mientras que en la creación videográfica destaca el proyecto de Roser Teresa Gerona Ribas.
Las necesidades de interpretación mediante el arte hacia las teorías pertenecientes a la Física Cuántica empiezan a resultar una actividad cotidiana. Un interesante número de creadores se han acercado desde múltiples posibilidades a la paradoja ideada por Erwin Schrödinger en 1935, siendo conocida como el experimento mental del gato de Schrödinger. En esta propuesta se aborda la probabilidad de que dos realidades diferentes se encuentren en superposición de manera simultánea, lo que induce a suponer que el gato se encuentre tanto vivo como muerto a la vez. A partir de aquí, se instalan constantes como el principio de la incertidumbre, la decoherencia y los estados mesoscópicos. El principal formato para analizar la paradoja de Schrödinger se ha aplicado mediante las instalaciones multimedia de JoAnn Kuchera-Morin y Gabriela Prochazka. En los apartados plásticos, se encuentran los trabajos de Johan Thom y David Shrigley, mientras que en la creación videográfica destaca el proyecto de Roser Teresa Gerona Ribas.
La presente investigacion aborda la funcion de los experimentos imaginarios en la fisica cuantica entre los anos de 1927 y 1936. Dos han sido los objetivos principales: (1) la realizacion de una detallada historiografia critica de todos los experimentos imaginarios que pertenecen al periodo en cuestion y (2) la implicacion directa de los experimentos imaginarios en la formulacion del concepto de entrelazamiento (entanglement), acunado en 1935 por el fisico austriaco Erwin Schrodinger. Mediante la revision de los documentos originales en que los experimentos imaginarios fueron apareciendo, se establecen las conexiones existentes entre ellos y su repercusion en el devenir de la fisica. Al final, ademas de los resultados ya mencionados, se ofrece una descripcion de los experimentos imaginarios como herramienta cientifica, sus caracteristicas y sus peculiaridades con respecto al contexto historico en que se situa esta investigacion. Se estudian aqui las conexiones entre cientificos, las comunicaciones que hicieron que dichos experimentos imaginarios recorrieran buena parte de la comunidad cientifica del momento, y las particularidades de su aparicion publica y privada. Se analiza con detalle cada uno de los experimentos imaginarios para encontrar las conexiones teoricas que los unen y seguir el rastro del concepto de entrelazamiento. Se abordan cuestiones como la estandarizacion en los experimentos imaginarios, la comunicacion en los circulos cientificos, la inmediatez en las respuestas, la correccion en los argumentos, la configuracion experimental y el papel del lenguaje en la ciencia. El Capitulo I Introduccion. Experimentos imaginarios en la fisica cuantica: un principio para la discusion, aborda el estado de la discusion en torno a los experimentos imaginarios, asi como su definicion, la etimologia del termino Gedankenexperiment y las caracteristicas principales. Se establece el marco teorico de la discusion asi como la justificacion del periodo y de los experimentos imaginarios que se estudian. En el Capitulo II 1924-1930. Los experimentos imaginarios para un publico privado: del microscopio de Heisenberg al foton y la caja de Einstein, se trata el Efecto Compton como un elemento fundamental en la formulacion de los experimentos imaginarios y como principal causa de las discusiones iniciales. Los primeros experimentos imaginarios que se abordan pertenecen al texto de 1927, en el que Heisenberg consigna el experimento del microscopio de rayos gamma. Las conferencias de Solvay de 1927 y 1930 son tambien objeto de estudio, asi como el papel de Paul Ehrenfest en las discusiones entre Bohr y Einstein. En el Capitulo III. 1931-1935. Discusion abierta: el caso del experimento imaginario de Einstein, Podolsky & Rosen, se tratan los experimentos imaginarios publicados antes del articulo de EPR asi como el propio articulo de los tres autores. El Capitulo IV. Epilogo de una polemica: reacciones posteriores a EPR. El caso del gato de Schrodinger, aborda todas las respuestas a EPR, la correspondencia de Einstein posterior a la publicacion del articulo y las dos comunicaciones de Schrodinger en 1935, en una de las cuales se expone el experimento imaginario del gato y se habla del concepto de entrelazamiento. En el Capitulo V. Conclusiones. Reflexiones finales en torno al papel de los experimentos imaginarios en la fisica cuantica se ofrecen las consideraciones finales de la investigacion, asi como la propuesta de una posible investigacion posterior. Al final se agrega un Anexo en el cual se ofrece una tabla con todos los experimentos imaginarios revisados en el trabajo, su autor, y la referencia de su aparicion publica.
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.
[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.
Desde el descubrimiento en 1935 del fenómeno del entrelazamiento cuántico, se han generado interrogantes y postulados que están sin resolver, pero que han desmantelado las bases de la física clásica. Tomando como base el comportamiento recíproco de determinadas partículas, independientemente de su distancia, se asume la existencia de un estado con una competencia de onda única para todo el sistema, lo que obliga a aceptar nuevos conceptos como la no localidad y la no separabilidad. En la actualidad son cada vez más los creadores que desde diferentes soportes y medios se han acercado al análisis del entrelazamiento como una nueva fuente de inspiración e investigación artística. De hecho, se plantea la plataforma artística como un recurso para divulgar este fenómeno, junto con sus teorías y misterios, familiarizando al espectador con una de las manifestaciones más definitorias para el progreso de la humanidad.
Sabe-se que muitas pessoas nao tem interesse por Fisica, pois tem implicacoes na area, como, por exemplo, a dificuldade de entender fenomenos fisicos, no entanto, ao mesmo tempo em que muitos alunos encontram obstaculos no estudo da Fisica, alem do fato de se dar pouca importância ao entendimento Fisico, a matematica continua a receber exagerada valorizacao. O objetivo deste trabalho e apresentar as pessoas que nem tudo relacionado a Fisica e de dificil compreensao, apresentando-as um experimento teorico: O Gato de Schroedinger, que pode as impressionar, misturando uma materia complexa como a Mecânica Quântica, com um exemplo macroscopico, saindo dos repetidos exemplos microscopicos, e tambem pode faze-las se interessarem nao so sobre o experimento teorico, mas sim sobre a Fisica em geral, e ao mesmo tempo comentando, e explanando, conceitos como o Principio da Incerteza de Heisenberg, a Interpretacao de Copenhague, a Dualidade Onda-Particula, entre outros. Como metodologia, usou-se a experiencia teorica, O Gato de Schroedinger, criada pelo fisico austriaco Erwin Schroedinger, um dos mais brilhantes cientistas do seculo XX. Na hipotese de Schroedinger, ele criou uma situacao, que geralmente so acontece no mundo subatomico, no mundo macroscopico. O experimento consiste em colocar um gato dentro de uma caixa e fecha-lo. Junto ao gato, dentro da caixa, e inserido um frasco contendo um gas venenoso, um elemento radioativo emissor de particulas alfa e um dispositivo composto de um martelo e um detector de radiacao. Se o detector registrar a presenca de pelo menos uma particula alfa, o martelo e acionado e quebra o frasco, liberando o gas venenoso e, consequentemente, matando o gato. Entretanto, vamos considerar que a fonte radioativa possa liberar particulas alfa dentro de um intervalo de tempo determinado, e que tambem possa nao liberar essas particulas nesse tempo. Existe cinquenta por cento de chance de que o elemento libere a particula e a outra metade que ele nao libere. Se ele nao liberar a particula, o gato nao morre, mas se o veneno e liberado, o gato morrera, podemos dizer que temos cinquenta por cento de chance de o animal viver e cinquenta por cento do felino morrer. Seguindo o raciocinio de Schroedinger, as duas realidades aconteceriam simultaneamente e o gato estaria vivo e morto ao mesmo tempo ate que a caixa fosse aberta. No entanto, um dos principios da Mecânica Quântica, o Principio da Incerteza de Heisenberg estabelece que nao e possivel fazer uma medida sem interferir nos resultados dessa propria medida. Logo, se abrirmos a caixa para olhar o estado do gato, estaremos interferindo no sistema e alterando seus resultados, ou seja, a presenca de um observador acabaria com dualidade e ele so poderia ver o animal vivo ou morto. Conclui-se que, com a explicacao de facil entendimento, houve uma maior assimilacao dos alunos em questao da Fisica.