Algo más sobre la Interpretación de Copenhagen (página 2)

Enviado por Joaqu�n Gonzales Alvarez

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En contrapartida al expeimento del Gato de Schroedinger,
Einsten se valió de otro para rebatirlo. Alegó que
si estamos ante dos cajas cerradas en una de las cuales (no
sabemos cual) hay una bola, antes de abrirlas se tiene un 50% de
probabilidad
de que esté digamos, en la primera, al abrirla sabremos la
certeza. Pero la realidad todo el tiempo es que
había una bola en una de ellas. Lo incompleto de la
Mecánica
Cuántica se presenta cuando nos habla del estado de
superposición está-no está en una de las
cajas.

La Interpretación de Copenhagen es una
aplicación radical del positivismo al
modo de Ernst Mach..Recodar la tenaz oposición de Mach y
sus fanáticos seguidores a la teoría
molecular de Boltzmann, repitiendo incidiosamente por quien
había visto una molécula..Tal saña opositora
por parte de los positivistas, condujeron a Boltzman, en pleno
estado depresivo a quitarse la vida. Poco después su
tesis
molecular fue comprobada al estudiarse el movimiento
browniano.

El positivismo radical de Mach y de sus seguidores al no
aceptar la realidad de lo que no se percibe, impidió o al
menos atrasó, el desarrollo de
teorías
como la molecular de Bolzmann. En vez de adoptor un positivismo
como el que dclara Stephen Hawking en nuestros días basado
en no detenerse a negar la realidad si no en sustentar hipótesis con la cuales poder
establecer regularidades y correlaciones que permitan investigaciones
exista o no esa realidad, Qué hubiera pasado si ante el
descubrimiento teórico de la condición ondulatoria
de toda partícula con una longitud de onda =h/mv,
por Louis de Broglie, al no ser detectadas en partículas
de gran masa, hubieran negado la realidad de tal hecho. Einstein
quien alguna vez atendió las opiniones de Mach, en
definitiva no se avino con la filosofía positivista y por
ende con la Interpretación de Copenhage. En una
ocasión refiriéndose a lo que el llamó
escepticismo de Mach, expresó que si bien algunas veces es
útil para rechazar conceptos superfluos, el escepticismo
no aporta mucha ayuda a la construcción de nuevas
teorías.

Sobre el enfrentamiento del autor de las Teorías
de la Relatividad a la Interpretación de Copenhagen
volveremos mas adelante.

Una adhesión un tanto exagerada al positivismos
la observamos en algunos aspectos de la teoría de las
cuerdas cuando en ésta se argumenta, que las rugosidades
que se presentan en el "tejido" del espacio-tiempo debido por
efecto de las fluctuaciones cuánticas no previstas en la
Teoría General de la RelaTividad, pueden ser ignoradas por
las cuerdas ya que éstas, por sus dimensiones, no detectan
las rugosidades de dimensiones sub-planckianas.Esto es, que
coincidiendo con los de Comenhagen, si no se observa un objeto,
éste no existe.

Uno de los mas consecuentes seguidores de Bohr en la
defensa de la tesis central de la Interoretacièn de
Copenhagen lo fue sin dudas Werner Heisenberg, autor del
fundamental para la Mecánica Cuántica, Principio de
Indeterminación, según el cual no es posible a la
vez determinar la posición y el momentum de una
partícula. De manera que siguiendo el criterio de
Copenhagen, posición y momentum de una partícula no
poseen realidad a la vez.De ninguna manera el Principio de
Indterminación es una muestra del
radicalimo positivista; hasta ahora mantiene su vigencia y
credibilidad .mas, en lo que si no hay consenso es en tomarlo
para argumentar la no existencia de la realidad.

Lo que si es innegable es el duro golpe que el Principio
de Heisenberg propinó al estricto causalismo de la
física
clásica, hecho que nunca aceptó Einstein. "Dios no
juega los dados" dijo, y en otra ocasión
refiriéndose a cuando Heisenberg propuso en Gottingen su
principio de incertidumbre. expresó"Heisenberg puso un
gran huevo cuántico, en Gottigen se lo creyeron, yo
no".

Ante aseveraciones como la de Heisenberg al decir que
nadie ha observado a un electrón orbitando al
núcleo atómico, agregando que ninguna buena
teoría puede basarse en lo no observable, Einsten
ripostó:: ¿ Usted seriamte cree qu no puede
aparecer una magnitud no observable en una
teoría?

La opinión de Einstein de que el carácter indeterminista de la Mecánica Cuántica no se aviene con
lo que se ha pansado tradicionalmente de lo que es
científico, la sostuvo hasta su fallecimiento con la
esperanza de lo que algunos hubiéramos deseado: que
surgiera un elemnto teórico el cual mostrara la
reafirmacióv del determinismo, que apareciera un detalle
que nadie había tomado en cuenta que mostrara que la
causlidad clásica permanecía incólume. Que
ocurriera algo que una vez nos diera la idea de una especie de
fábula en la cual alguien en un jardín
observó que en el suelo se
movían una hojitas sin aparente causa. El observador
creyó ver algo inusitado, cuando en ese momento alguien
llegó con los espejuelos que había olvidado. Se los
puso y vió la explicación. que sin espejuelos no
podía: una pequeñísimas hormiguitas cargaban
la hojas en su movimento. No somos pocos a los que nos
alegraría la aparición en el ámbito
cuántico de unos espejuelos como los de la
fábula.

En su activa oposición a la Mecánica
Cuántica, Einstein con la colaboració de Boris
Podolsky y Nathan Rosen, publicaron en la tercera década
del pasado siglo XX, un artículo en el que
describían un experimento con el cual se proponían
poner de manifiesto que la teoría en cuestión era
incompleta. En el experimento dos partículas previamente
en contacto a las cuales la Mecánica Cuántica les
exige tener espines opuestos, en un momento dado se separan y
llegan a puntos muy alejados entre si. Un observador al detectar
la direeción del espin de una de la partículas,
sabe inmediatamente dicha dirección en la otra sin afectarla para
nada. De semejante manera, dicen los autores del experimento, que
por las iniciales de sus apellidos es llamado EPR. por medidas en
una partícula se puede medir la posición Q en la
lejana y análogamente por medidas en la primera determinar
el momentum P en la sgunda , sin afectarla en ninguna de las dos
ocasiones con ningún dispositivo de medición. De modo que, dicen los del EPR
,tanto Q como P pueden considerarse elementos de la realidad,en
contradicción con la Interpretación de Copenhagen
aplicada a lo que estipula el Principio de
Indeterminación. Desde los albores de la Mecánia
Cuántica el sabio alemán discrepó de sus
principios, la
identidad de
partículas alejadas no la aceptó alegando que la no
coincidencia en el espacio suprimía la identidad. En esto
parece coincidir con el filósofo alemán Leibniz con
su principio de indisernibilidad.

No obstante el peso crítico del EPR, y del
debate que
suscitó, de éste resultó vencedora la
Mecánica Cuántican aunque sin acabar de convencer
con los argumentos de positivismo radical de Copenhagen. El
principal argumento contra la condición de localidad
exigida por los de EPR, lo esgrimió Bohr aduciendo que en
el experimento en cuestón no se presenta violación
de la insuperabilidad de la velocidad de
la luz, ya que la
dos partículas al haber estado en contacto quedan
"intrincadas" en un todo indivisible representado por la función de
onda con lo cual no hay ninguna transmisión de
señal prohibida por la teoría einsteniana. Ante lo
no muy convincente del argumento, han surgido hipóteis
como la de las variables
ocultas para tratar de explicar el "mecanismo" del estado
"intrincado" surgido por el previo contacto entre las
partículas.

La Paradoja EPR ha suscitado y sigue suscitando
controversias. A partir de 1964 el físico irlandeés
John Bell dio a conocer al respecto sus teoremas con la llamada
desigualdad de Bell. Con ésta se demuestra que una serie
de teorías que pretenden completar la Mecánica
Cuántica , las llamadas teorías locales de
variables ocultas (variables clásicas mediante las cuales
se pretende aplicar a la Mecánica Cuántica los
cánones clásicos) son incompatibles con la
teoría cuántica. En consecuencia, no es posible
comprender la realidad cuántica de manera netamente
clásica

Veamos una idea sobre en que consiste la desigualdad de
Bell. Consideraremos las orientaciones del espín,
admitiendo la existencia de variables ocultas, no
tomándolas en una sóla dirección sino sus
proyecciones en tres direcciones a, b, c, las cuales no tienen
que ser ortogonales. Consideremos la ejecución del
experimento EPR fijándonos sólo en la
partícula no afectada por medició directa..
Llamemos Pab a la probabilidad de ocurrencia de la
correlación de espín + en a y – en b. Si
llamamos ab al ángulo entre las direcciones a y b,
en vez de Pab pondremos P(ab). Igual criterio seguiremos
para las correlaciones de espines en a y c y b y c.

Con estas notaciones la desigualdad de Bell se escribe
así:

P(ab) + P(bc) 
P(ac)

La Mecánica Cuántica muestra que para
cualquier ,, se cumple que P() = ½
senocuadrado /2. Si puesta esta igualdad en la
desigualdad de Bell, ésta se cumpliera, las teorías
sustentadas en variables ocultas mostraría su validez,
pero para una amplia gama de valores de
 no se cumple, por tanto la desigualdad de Bell de esa
manera muestra lo que pudiéramos llamar el triunfo de la
Mecánica Cuántica al menos en esta
batalla.

El aporte de Bell, al comprobarse la violación de
la desigualdad, conjugado con las experiencias del físico
francés Alain Aspect, indica que hay que apartarse, para
algunos con tristeza que compartimos, de las condiciones que
Einstein exigía de localidad y sentatez a cualquier
teoría. A partir de las experiencias Bell-Aspect, se
sugiere que nuestra racionalidad ha estado limitada por un
prejuicio de
universo
mecánico (pero digerible, decimos nosotros), el cual ha
concebido que los atributos cuánticos como la
orientación del espín, son propiedades que se
otorgan por separado a cada partícula que habiendo estado
unidas se alejan, sino que es una propiedad
compartida u holística para una nueva clase de
objetos.y que esa propiedad compartida permite la
correlación a le que se refiere el experimento
EPR.

El físico norteamericano David Bohm ha
intervenido significativamente en el debate alrededor del
experimento EPR, con argumentos basados en su teoría de la
totalidad cuya tesis central se aviene con la explicació
de Copenhagen de la no separabilidad de las partículas
EPR.

Como explica en su libro
""Wholenes and the Implicate Order", su principal argumento se
traduce en considerar la naturaleza de
la realidad como un todo coherente , nunca estático
o completo pero en un interminable e infragmentable proceso de
movimiento y desenvolvimiento. En el caso de las
partículas en el experimeto EPR, las partículas en
todo momento permanecen perteneciento sin fragmentación
alguna al todo represntado por una misma infragmentable
función de onda..

Bohm considera que ambas partículas en todo
momento son distintas proyecciones del todo
constituído por su unión desde el inicio del
experimento.

Este físico y tambien filósofo
norteamerricano, propone en el citado libro una
modelaciión muy ingeniosa del experimento que nos ocupa y
del cual hacemos la siguiente versión que consideramos mas
didáctica.

El sistema de las
dos partículas unidas (según Bohm un todo
infragmentable) lo representa una tablilla en una de cuyas caras
se dibuja una flecha y en la otra cara otra flecha en
dirección opuesta. Una cámara de televisión
(cámara A) tomará vistas de una cara de la tablilla
y la trasmitirá por canal ATV. Otra cámara
(cámara B) tomará vistas de la otra cara y las
trasmitirá por otro canal, el BTV el cual no tiene ninguna
conexión con el primero.. Un monitor
captará las señales
A y otro las B. El A observa una proyección del
sistema( no una partícula separada) y el B otra
proyección en el mismo instante no obstante estar
muy distantes y sin ninguna conexión entre si.. La
simulación EPR se va así
obteniendo.. Se seguirá obteniedo si se gira 180 grados
mirando la cara A, se habrá invertido la flecha en la
proyección A, y en correspondencia inmediatamente
se invertirá en B, sin que haya paso de señal
alguna de una a otra.

La categoría proyección es
fundamental en la teoría de Bohm. Es lo que vemos como
"separado" cuando según Bohm es sólo la imagen proyectada
de la totalida "real".

La modelación descrita da una idea bastante
aproximada no sólo del experimento EPR sino de la esencia
de la Teoría de la Totalidad de David Bohm.. de su
criterio de pensar las cosas sin que medie frafmentación
alguna ni siquiera entre lo obevado y el observador.

Algunos ven en esto último cierta
afiliación del físico norteamericano con la
Interpretación de Copenhagen. Sin embargo nos parece
advertir la no negación de la realidad en sus
conclusiones.

Esto último lo advertimos al no neger la realidad
de lo no osevado, como se evidencia al no negarle realidad a las
variables que se mantienen en un nivel subcuántico como
son las llamadas variables ocultas, aunque no se hayan detectado
experimentalmente.

Según Bohm éstas actúan en un nivel
subcuántico cuando al ser sometida a observaciión o
medida directa con un dispositivo, una partícula EPR,
durante un tiempo que permita el equilibrio
entre partícula y dispositivo, se propicia cierta
correlación entre sus parámetros que se
mantendrá durante la separación.

No obstante el conjunto de aspectos de la teoría
de la Mecánica Cuántica que quedan sin aclarar y
sobre los que indiscutiblemente se necesita continuar
reflexionando, investigando, es indudable que constituye un
paradigma del
pensamiento
científico y que ateniéndonos al criterio mas
arriba expuesto de que resulta sensato pensar que existe una
realidad fuera de nosotros aunque se nos escapa a la
verificación como verdad definitiva, lo cierto es que como
formidable hipóteisis de trabajo cumple
a plenitud su cometido de permitirnos ahondar en el
conocimiento humano y por ende ayudarnos a crecer espirtual y
materialmente.

La Mecánica Cuántica que irrumpió
en el escenario científico en los primeros años del
pasado siglo XX. Ya antes se puede hablar de F’isica
Cuántica que surge en 1900 con los estudios de Max Planck
sobre la radiación
del cuerpo negro. La curva empírica de la distribución energética de dicha
radiación en función de la frecuencia o de la
longitud de onda necesitaba de una expresión matemática. Después de los intentos
de Rayleigh-Jeans, Wien y otros, Planck logró una
fórmula que implicaba el que la radiación se
producía no continuamente si no a saltos de elementos que
fueron llamados cuantos de energía E= h donde
aparece la constante h de Planck que caracterizará las
ecuaciones de
la teoría Cuántica.

Paradójicamente, Albert Eistein le dio
fundamental impulso a la la teoría de los cuantos a los
cuales, refiriéndolos a la luz se les llamó
fotones.

Curiosamente por su trabajo sobre el efecto
fotoeléctrico, emisión de electrones por incidencia
en una superficie metálica de fotones de alta frecuencia
(y por tanto alta energía), ganó el Premio Nobell,
el cual nunca le fue otorgado por su obras cumbres: las
Teorías de la Relatividad. Sin embargo Einstein se opuso a
gran parte del basamento teórico de una disciplina de
la cual fue uno de sus precursores: la Mrcánica
Cuántica..

La Mecánica Cuántica junto con las
teorías de Einstein constituyen los pilares sobre los
cuales se asienta la Física Moderna.

Y con todas las objeciones que le hacemos a la
Interpretación de Copenhagen, constituye hasta ahora el
sustento teórico de la monumental Mecánica
Cuántica.