domingo, 2 de agosto de 2015

MECÁNICA CUÁNTICA Y FILOSOFÍA. EL PRINCIPIO DE COMPLEMENTARIEDAD. BOHR, EISNTEIN Y NICOLÁS DE CUSA

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BOHR

1927, Como, Italia. 

En el Congreso de Física Bohr presenta una ponencia frente a varios de los físicos más reconocidos de la época: Max Born, A. H. Compton, Enrico Fermi, Paul Dirac, Heisenberg, H. A. Lorentz, Robert Millikan, Wolfang Pauli, Max Plank, Arnold Sommerferld Y Otto Stern. 

Albert Einstein era el gran ausente en Como, aunque estaría en octubre de ese mismo año en Solvay. quizás una del las conferencias más famosas de la historia.

Pero es en Como donde Bohr habló por primera vez públicamente del principio de complementariedad, y lo presentó como «un punto de vista general útil para armonizar los enfoques aparentemente conflictivos mantenidos por distintos científicos» (según la cita de Holton de 1973).

La presentación de Bohr no causó gran impresión en los asistentes a la conferencia de Como. Será durante la segunda presentación de estas ideas, en la V Conferencia Solvay, en Bruselas, donde se expresan las críticas más duras, que proceden, sobre todo, de Einstein.



Rev. Filosofía Univ. Costa Rica, XLVIIl (123-124), 65-76, Enero-Agosto 2010 


La clave del problema. El principio de complementariedad

"la magnitud finita del cuanto de acción impide hacer una distinción neta entre el fenómeno y el instrumento de observación" 

Cada vez que se quiere medir la posición de un electrón se le envía un haz de luz, este haz de luz está compuesto por fotones que interactúan con el  electrón (se da un colisión entre ellos) dándose un intercambio de cantidad de movimiento. Esta interacción no es controlable por los aparatos de medición.

Además la luz se comporta de un modo dual como onda y como partícula.


Estos dos problemas llevan al principio de complementariedad.

El principio de complementariedad dice que la naturaleza muestra facetas que se excluyen mutuamente, pero que nos brindan información esencial acerca de los fenómenos estudiados y que por tanto se complementan y son igualmente necesarias. «Lo contrario no es una contradicción, sino complemento del ser».

Para Bohr, la complementariedad es una estructura conceptual a través de la cual se pueden resolver las paradojas de la mecánica cuántica, tales como la naturaleza ondulatoria-corpuscular de la luz, la incompatibilidad entre la física clásica y la moderna o la imposibilidad de separar a los ‘objetos’ atómicos del ‘sujeto’ (o del arreglo experimental)  que los mide.

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EINSTEIN

Einstein, al que puede considerarse el exponente destacado de una postura realista ante la mecánica cuántica (existe ahí fuera una realidad objetiva que puede se estudiada), nunca aceptó el principio de complementariedad de Bohr: Para él la complementariedad está relacionada con cierto abandono del sentido común y de la lógica clásica, que no comparte.

En 1935 se publicó el famoso trabajo con la idea original de Einstein, pero que escribió básicamente Boris Podolsky y salió a la luz bajo la autoría de  ellos dos y de un asistente de Podolsky, Nathan Rosen.


Lo que quieren demostrar es que el problema no está en cómo es la realidad sino en la teoría cuántica misma, que es una teoría incompleta. Es incompleta porque una teoría completa debería  ser capaz de predecir con certeza el valor de una magnitud física sin perturbar el sistema. Si la mecánica cuántica no puede hacerlo es porque está ignorando elementos de la realidad. No está teniendo en cuenta aspectos fundamentales del problema. Lo que había que hacer es completar la mecánica cuántica construyendo  toda una nueva teoría unificadora a partir de la cual pudiera derivarse la mecánica cuántica.



Teorema Kochen-Specker

El programa de Eisntein parecía posible ia la vista del principio de incertidumbre de Heissenberg. 

Según el principio de incertidumbre,  la teoría cuántica no permite determinar simultáneamente el valor preciso del momento y la posición de un sistema cuántico (dónde está y hacia dónde va una partícula). Cuanto más preciso se es en la determinación del momento, menos preciso se puede ser en la determinación de la velocidad y viceversa.  Pero el teorema de Kochen-Specker va más lejos al considerar que el formalismo cuántico impide la asignación de todas las propiedades del sistema en un momento dado. Este resultado  frustra todo intento de formular las teorías de variables ocultas al dejar claro que «no existe ningún camino para ‘completar’ la teoría de modo tal que sea posible predicar simultáneamente todas las propiedades del sistema.


Principio de identidad

En física clásica, la posición ayuda a distinguir entidades individuales: como dos objetos no pueden ocupar la misma región del espacio al mismo tiempo, la posición es lo que ayuda a diferenciarlos cuando son idénticos en el resto de sus propiedades. Pero en mecánica cuántica el principio de Heisenberg nos enseña que sólo podemos conocer la posición pagando el precio de ignorar todas las propiedades que pertenezcan a otros contextos (subconjunto de propiedades). El teorema de Kochen-Specker profundiza el problema: un objeto no posee una posición determinada puesto que la posición sólo adquiere un valor determinado desde un contexto y debe necesariamente quedar indeterminada desde otros contextos. Es así como explica por ejemplo Lombardi que el teorema Kochen-Specker pone en crisis los principios de identidad clásicos basados en la posibilidad de diferenciar a las entidades por sus propiedades.

La consecuencia es que no es posible pensar en una entidad individual que subyace a las propiedades en la medida en que no es admisible predicar todas sus propiedades simultáneamente ¿Cómo podemos hablar entones de que «un electrón ha dejado la traza de su trayectoria en la cámara de niebla"?


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Dos ontologías alternativas para la mecánica cuántica


FERNANDA SAMANIEGO BAÑUELOS


Δαι´μων. Revista de Filosofía, suplemento 2, 2008, 161-174

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Esta es una forma de ver el mundo en el que nos es posible identificar sus objetos por medio del conocimiento de sus propiedades. Solo se tiene un conocimiento parcial que ha de ser complementado con otras facetas del objeto observado en otros contextos ¿es esta una forma completamente nueva de ver el mundo?

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NICOLAS DE CUSA


El cusano, cardenal, alemán del siglo XV, utilizó las matemáticas y la geometría para comprender y explicar lo divino, componiendo una especie de teoría unificada para dar respuesta  a la cuestión del ser.


En De Docta Ingorantia expone que el conocimiento es conjetural, que nunca conocemos algo en toda su verdad. 


Pero eso no significa quedarnos en una ignorancia crasa, es posible alcanzar un estado de ignorancia docta sobre la base de ir más allá del principio de no contradicción: en Dios los opuestos o contradictorios coinciden; de no aplicar la proporcionalidad entre lo finito y lo infinito; y de aplicar correctamente el principio de identidad


El intelecto humano puede observar la proporcionalidad entre un ser creado y otro pero nunca tendrá un conocimiento exacto de las cosas porque la igualdad perfecta con otro ser no se puede alcanzarse sin una duplicidad exactísima del mismo ser, y esto es imposible porque la única forma que un ser sea exactamente igual a otro es que sea ese mismo ser. Sólo un mismo ser puede ser igual a sí mismo. Ni siquiera un ente de razón en el intelecto humano será idéntico al ente real que intenta conocer.

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VERITAS, Nº 26 (Marzo 2012) 57-79 ISSN 0717-4675Recibido: 8/Agosto/2011 - Aceptado: 15/Septiembre/2011


A equalitas essendi en la obra De Docta Ignorantiade Nicolás de Cusa

MAURICE ALVARADO CORDERO

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 Una tesis que trata el tema en extenso:

Epistemología, ontología y complementariedad en Niels Bohr


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