COLOMBIANA DE CIENCIAS EN MARZO DE 1953.Las fórmulas de Einstein pueden obtenerse prescindiendo del concepto de la relatividad de la simultaneidad que constituye el fundamento de la teoria einsteniana.La relatividad de la simultaneidad implica la inconsistencia de la extensión y del tiempo causada por la velocidad de que están dotados los objetos.La posfbilidad de esa inconstancia es una idea difícil de admitir como idea lógica, porque riñe abiertamente con el concepto que se tiene de la naturaleza de las cosas; y en esto estriba principalmente la dificultad que muchos experimentan para entender las teorías de Einstein.Pero fundándonos solamente en la variabilidad de la masa producida por la velocidad de que esté dotada, pueden hallarse las mismas fórmulas de Einstein, y determinándolas asi se prescinde de lo que se entiende por relativismo conforme a lo anotado en el párrafo anterior.El problema puede tratarse así: Si la masa m dotada de velocidad v se incrementa en la cantidad µ, se debe tener
COLOMBIANA DE CIENCIAS EN MARZO DE 1953.Las fórmulas de Einstein pueden obtenerse prescindiendo del concepto de la relatividad de la simultaneidad que constituye el fundamento de la teoria einsteniana.La relatividad de la simultaneidad implica la inconsistencia de la extensión y del tiempo causada por la velocidad de que están dotados los objetos.La posfbilidad de esa inconstancia es una idea difícil de admitir como idea lógica, porque riñe abiertamente con el concepto que se tiene de la naturaleza de las cosas; y en esto estriba principalmente la dificultad que muchos experimentan para entender las teorías de Einstein.Pero fundándonos solamente en la variabilidad de la masa producida por la velocidad de que esté dotada, pueden hallarse las mismas fórmulas de Einstein, y determinándolas asi se prescinde de lo que se entiende por relativismo conforme a lo anotado en el párrafo anterior.El problema puede tratarse así: Si la masa m dotada de velocidad v se incrementa en la cantidad µ, se debe tener
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.
Este ensayo es una revisión, corregida y ampliada de la publicación previa con el mismo nombre a la que sustituye. Es una publicación bilingüe (español e inglés). Como en la versión previa, trata de la interpretación física de las magnitudes imaginarias que aparecen en el desarrollo de la relatividad superlumínica (coordenadas, velocidades, ángulos, cargas y masas complejas), pero el texto está expuesto de tal manera que se aprecie mejor la conexión entre los postulados epistemológicos y el desarrollo de su formalismo posterior, en especial la conexión entre la relatividad superlumínica, las masas y cargas complejas y los fundamentos de la mecánica cuántica, entendiéndose aquí exclusivamente como tales solo lo relativo a la interpretación probabilística de la onda asociada a la partícula, o interpretación Copenhague, considerada como su interpretación ortodoxa. Entre otras cosas se demuestra que la intensidad del campo gravitatorio de una masa compleja se comporta como una onda, con la misma velocidad de la onda asociada a la partícula y con una longitud de onda que se corresponde con la ecuación de De Broglie, siendo claramente compatible con la ecuación de Klein-Gordon, lo que permite abonar la tesis de una interpretación física alternativa a la probabilística de la mecánica cuántica.
Desde hace mas de tres cuartos de siglo, sabemos que la naturaleza esta regida por las leyes que determina una teoria fisica en muchos aspectos paradojica y contraintuitiva: la fisica cuantica. Sin apenas matematicas, situando aquello que se trata en un contexto historico, y utilizando unas atractivas ilustraciones que destacan las principales ideas que aparecen en el, este libro, La realidad cuantica, presenta los fundamentos de la mecanica cuantica. Su objetivo primero es explicar los desconcertantes conceptos de superposicion, colapso y entrelazamiento, que sostienen el edificio cuantico. Recurriendo a experimentos, los autores, dos destacados investigadores en esa rama de la fisica, van desvelando, de un modo intuitivo, esos conceptos, explicando, asimismo, resultados fundamentales como los producidos por John Bell, que precipitaron la caida del mundo determinista defendido por Einstein. Una vez establecida esa base teorico-experimental, y siguiendo el mismo procedimiento intuitivo, los autores presentan las modernas aplicaciones de esos conceptos cuantico: teleportacion, criptografia y ordenadores cuanticos. Todas ellas se enmarcan en la Teoria de la Informacion Cuantica, una disciplina tras la que se esconden importantes interrogantes que tambien se tratan aqui, tales como si la informacion es suficiente para interpretar correctamente la mecanica cuantica, o si el mundo se explicaria, en ultimo termino, como informacion.
Mit der Einsteinsche Relativitätstheorie hat das menlischenDenken über den Kosmos eine neue Stufe erklommen."("Con la teoría de la relatividad de Einstein, el pensamiento humano ha ascendido un nuevo escalón en su comprensión del cosmos.")H. WEYL, Raurn, Zeit, Materie (Berlín, 1918). INTRODUCCIÓNEn el año 1905, Albert Einstein produjo tres artículos básicos para el desarrollo de la ciencia del siglo XX: un artículo sobre el movimiento browniano, que lo explicaba y, además, proporcionaba un método extremadamente preciso para contar átomos (lo que permitió establecer definitivamente la estructura corpuscular de la materia); un artículo en que desarrolló la teoría de la relatividad, algunas de cuyas consecuencias analizaremos; y, finalmente, un artículo en el que estableció que la luz (que hasta entonces se había considerado como una vibración) se comportaba, en el efecto fotoeléctrico, como partículas, a las que él llamó Lichtquanten y que son en la actualidad conocidas como fotones.Este último descubrimiento, tal vez el más fundamental, llevó -entre otras cosas-al desarrollo de la mecánica cuántica.No tiene, por supuesto, mucho sentido el discutir cuál de los tres descubrimientos es más importante.Cara al gran público, sin duda lo más conocido es la teoría de la relatividad, que ha producido la ecuación más famosa de la física,Lo menos conocido es la explicación del movimiento browniano, que la mayor parte de la gente (incluidos bastantes físicos) ignora.Entre los profesionales, la situación es distinta: la importancia del trabajo sobre el movimiento browniano es bien apreciada.En efecto, sin perjuicio de los éxitos de la teoría atómica, incluso a finales del siglo XIX aún quedaban dudas sobre su validez general; y esto debido a que no se había encontrado evidencia directa.El especular acerca de la composición atómica de la materia estaba muy bien, pero una prueba de la existencia real de estos átomos requería conocer su tamaño y estudiar sus propiedades.Esto pudo hacerse a principios del siglo pasado en buena parte gracias a los trabajos de Einstin sobre el movimiento browniano, que permitieron contar el número de átomos en un gramo de materia (lo que se conoce como el número de Avogadro).No es una exageración decir que los artículos de Einstein sobre el movimiento browniano proporcionan la confirmación final de la teoría atómica de la materia, algo al menos tan importante como la teoría de la relatividad y como la mecánica cuántica.No cabe duda, sin embargo, que tanto la teoría de la relatividad como la explicación del efecto fotoeléctrico representaron saltos conceptuales mucho más grandes que la explicación del movimiento browniano; después de todo, Dalton formuló la hipótesis atómica en 1808 y Avogadro consideró la cuestión de cuál es el número de
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.
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.