Física Moderna
El nacimiento de la mecánica cuántica se puede situar en diciembre de 1900, cuando Max Planck demostró que la radiación de los llamados cuerpos negros, (esencialmente un horno cerrado en equilibrio térmico) podría explicarse con la suposición de que la luz se propaga en paquetes de energía. Pero lo que para Planck era sólo un truco matemático resultó tener una profunda implicación. (Constante de Planck h= 6,626x10-34 J*s). Cinco años después de la publicación de su trabajo, el entonces joven y desconocido Albert Einstein mostró que el efecto fotoeléctrico podía explicarse muy bien suponiendo que la luz está hecha de partículas de energía pura. Por si fuera poco, en 1913, Niels Bohr se basó en el mismo concepto de Planck para formular su teoría del átomo y explicar el espectro de luz emitida por el hidrógeno; en el modelo de Bohr, los electrones se encuentran sólo en ciertas órbitas alrededor del núcleo atómico y la emisión de luz ocurre en paquete de energía cuando un electrón brinca de una órbita a otra.
Los físicos estaban perplejos: después de un largo debate, que se remonta a la tiempos de Newton y Huygens, y habiéndose finalmente convencido de que la luz era una onda, ésta resultaba ser más bien una partícula. La solución del problema llego en 1924, cuando Louis de Broglie propuso la hipótesis de que todos los objetos del mundo atómico tienen propiedades tanto de onda como de partícula. La luz no es una excepción a esta regla: la partícual de la luz – que ahora llamamos fotón- también se comporta como onda.
Essta dualidad propia de los objetos atómicos condujo a Bohr a plantear su Principio de Complementariedad. Si diseñamos un experimento para ver un electrón en cuanto partícula, este no manifestará ningún comportamiento como onda; y viceversa. La intervención del observador – o más específicamente: el diseño del experimento obliga a los objetos atómicos a manifestarse de una u otra forma, incompatible la una con la otra. La complementariedad se manifiesta en el faso principio de incertidumbre de Heisenberg. Se trata de la incertidumbre asociada a la medición simultanea de dos propiedades complementarias de un sistema, como pueden ser la posición y la velocidad, la energía y el tiempo… o las propiedades de onda y partícula. Implica que la precisión de una medición es a costa de la precisión de otra medición.
Lo esencial del principio de Heisenberg no es que haya una incertidumbre en una medición-cosa inevitable incluso en la física clásica-, sino que la observación de un sistema atómico, hecha por un sujeto humano, no tenga consecuencias sobre realidad objetiva.
Los físicos estaban perplejos: después de un largo debate, que se remonta a la tiempos de Newton y Huygens, y habiéndose finalmente convencido de que la luz era una onda, ésta resultaba ser más bien una partícula. La solución del problema llego en 1924, cuando Louis de Broglie propuso la hipótesis de que todos los objetos del mundo atómico tienen propiedades tanto de onda como de partícula. La luz no es una excepción a esta regla: la partícual de la luz – que ahora llamamos fotón- también se comporta como onda.
Essta dualidad propia de los objetos atómicos condujo a Bohr a plantear su Principio de Complementariedad. Si diseñamos un experimento para ver un electrón en cuanto partícula, este no manifestará ningún comportamiento como onda; y viceversa. La intervención del observador – o más específicamente: el diseño del experimento obliga a los objetos atómicos a manifestarse de una u otra forma, incompatible la una con la otra. La complementariedad se manifiesta en el faso principio de incertidumbre de Heisenberg. Se trata de la incertidumbre asociada a la medición simultanea de dos propiedades complementarias de un sistema, como pueden ser la posición y la velocidad, la energía y el tiempo… o las propiedades de onda y partícula. Implica que la precisión de una medición es a costa de la precisión de otra medición.
Lo esencial del principio de Heisenberg no es que haya una incertidumbre en una medición-cosa inevitable incluso en la física clásica-, sino que la observación de un sistema atómico, hecha por un sujeto humano, no tenga consecuencias sobre realidad objetiva.