6.5 Ondas y partículas

OPINIONES

Ondas y partículas


RESUMEN: Se llama la atención sobre algunas desafortunadas expresiones que se emiten en la física cuántica y que no se corresponden con los hechos. Finalmente se advierte del peligro de trasladar todo lo permitido o equivalente en el terreno de las matemáticas, a la experiencia del mundo, si no se gana algo con ello en el terreno de la factualidad. Mediante algunos ejemplos de la realidad cotidiana pretendemos llamar la atención sobre la debilidad de algunas conceptualizaciones que se acuñan en la física cuántica como verdades indiscutibles, cuando resultan no ser más que interpretaciones dadas a analogías fundadas en expresiones matemáticas equivalentes, desligadas del total de experiencias factuales acumuladas.  


Cuando manifestamos que el electrón muestra un carácter dual, de onda y de partícula, indicamos que el mismo tiene dos comportamientos que son irreconciliables. Como entonces corresponde, solo muestra en un evento determinado, uno de estos comportamientos. Por cierto, esto es común, porque personas y cosas se comportan generalmente de acuerdo al medio que las rodea.

Decir que el electrón está en todas partes, como partícula, cuando este se manifiesta como onda, es una figura metafórica que no se ajusta a los hechos. Lo que se mueve en una onda es información, no masa.

Decir que una estación de radio está presente en todo el volumen que abarca su señal, significa que la información por ella trasmitida subyace en dicho volumen, y no que la estación, materialmente, se encuentre en todas partes.

El uso del lenguaje en cuestiones científicas introduce no pocas confusiones, especialmente en la física moderna.

Otra situación desafortunada se presenta cuando se trasladan a la física, sin análisis previos, analogías matemáticas.

Matemáticamente puede resultar equivalente y aceptable decir que el famoso gato de la física cuántica está vivo y muerto a la vez, en tanto no se determine físicamente; pero factualmente es un absurdo. Y si, en la escala macroscópica temporal un objeto cuántico ha pasado millones de veces por todos sus estados posibles, (principio de superposición)decir que dicho objeto está en todos ellos, no se corresponde con los hechos en un marco microscópico. Como no decimos que la bola de la ruleta está en todas las casillas hasta tanto no se detenga en una.

Las matemáticas nos permiten descubrir las esencias en la diversidad del mundo; pero sus entramados y caminos van más allá de lo que nuestras experiencias del mundo pueden soportar. No es conveniente trasladar los resultados de todos sus trucos al mundo físico, sin comprobar que con ello ganamos algo fuera de su propio terreno, o sea, que este algo se sustente en la lógica de las experiencias del mundo.

 

UN ACERCAMIENTO A LA DUALIDAD ONDA PARTÍCULA.

La luz manifiesta un comportamiento de onda cuando la sometemos a un experimento de interferencia y un comportamiento de partícula cuando la detectamos con una fotocelda. Esto no tiene por qué ser extraordinario y nos informa que debemos caracterizarla mejor.

Recordemos que un “ente” (algo), en este caso la luz, ES, como conocimiento, lo que sus cualidades o características nos informan, o sea, manifestaciones de su comportamiento cuando interactúa con otros entes.

Pero lo que un “ente” manifiesta en una interacción depende no solo de lo que el “ente” ES, depende también del carácter de los otros sujetos con quienes interacciona.

Durante mucho tiempo hemos considerado los conceptos de onda y de partícula descriptos por cualidades que resultan incompatibles entre sí en la experiencia del mundo, y de hecho puede que lo sean; pero esto no quiere decir que no puedan ser manifestaciones de un mismo “ente”, sin que tenga nada de extraordinario o misterioso.

El problema suponemos que está en la identificación que hace el materialismo del “no yo” con lo que de él conocemos, del “ente” con un grupo de cualidades conocidas de su interacción y de las que nos servimos para caracterizarlo. La luz no es una onda ni una partícula, sino un “ente” que manifiesta ambos tipos de comportamientos, cada uno según el interactuar a que se somete.

La diferencia es sutil, pero de una tremenda importancia. Un par de ejemplos quizás nos sirvan para aclararla.

Consideremos un perro, (“ente”) si le acercamos un gato, (experimento) se enfurecerá agrediéndolo y persiguiéndolo. Si le mostramos una perra en celo, (otro experimento) se acercará a la misma en forma cariñosa y curiosa. Ambos comportamientos nos informan o dan conocimiento de cómo se comportan generalmente los perros (clases de entes) en los escenarios considerados. Como nos ha sido fácil constatar ambas conductas son totalmente opuestas; pero en modo alguno resultan incongruentes, y aunque nos informan sobre cómo el perro (ente) se comporta, están lejos de decirnos todo lo que el perro es.

Ambas respuestas son opuestas pero muy naturales, y no decimos que lo observado es creado por nuestra conciencia. Aunque en cierto sentido puede considerarse así pues nosotros proporcionamos la experiencia; pero estas leyes se cumplen también cuando gato, o perra en celo, se ponen en presencia del perro por su propia cuenta. Su resultado es obra del conjunto de leyes que gobiernan el comportamiento de los perros y que hemos deducido, precisamente, de estos experimentos.

Consideremos otro ejemplo, ahora de un ente sin vida. Consideremos un poco de aceite, si lo mezclamos con gasolina el mismo se disolverá; pero si lo mezclamos con agua o vinagre el mismo terminará separándose un tiempo después de que lo hayamos agitado para mezclarlo. Ambos comportamientos son opuestos, pero propios del aceite, y a nadie se le ocurriría pensar que la respuesta fue creada por la persona que examina la mezcla, viendo con naturalidad diferentes respuestas en distintos escenarios. Las leyes que descubrimos en el mundo se cumplen con nuestra intervención y sin ella.

 

LA ECUACIÓN DE SCHRÖDINGER.

D’Broglie postuló sus ondas de materia sin ningún basamento sobre la probabilidad, Schrödinger encontró su famosa ecuación sin que la probabilidad tuviera nada que ver en su deducción. Fue más tarde Max Born quien interpretó el modulo del cuadrado de la función de onda que da respuesta a la ecuación, como la densidad de probabilidad de encontrar la partícula en determinada región del espacio. Lo que nos parece interesante y prometedor.

Nótese que la expresión de la interpretación no se demuestra: ES UN POSTULADO. Se supone correcta después de la confirmación experimental de la hipótesis de Louis D’Broglie. Born le dio a la función de onda una interpretación probabilística, diferente de la que De Broglie y Schrödinger le habían dado.

Las cosas cambian cuando comienza a hablarse de que estos sistemas son ¿intrínsecamente aleatorios?, algo que era nuevo y diferente, que justificaría que la aleatoriedad no era solo falta desconocimiento.

¡Se nos dice entonces que el objeto no está allí antes de que lo encuentren!, ¡que es nuestra localización del objeto la que causa que estuviera allí!, ¿Se pretende con esta forma de hablar justificar la pretendida nueva probabilidad? A todas luces una “masturbación mental”[1]

Pero simplifiquemos todo esto. ¿Cuáles son los hechos? Frente a la situación de conocer los diferentes estados del electrón dentro del átomo[2], pero incapaces de poder encontrar o describir como éste pasa de un estado al otro, por razones que se postulan por principio insuperables[3], se aplican interpretaciones estadísticas a transformaciones de ecuaciones deducidas en un marco clásico, y apoyados en principios universales de conservación unidos a algunas ecuaciones deducidas en la mecánica clásica que conservan vigencia en el nuevo escenario se comienza con UNA ABSOLUTA LIBERTAD[4] la CONSTRUCCIÓN DE MODELOS,

ESENCIALMENTE OPERACIONALES,

DE ESTRUCTURAS MATEMÁTICAS QUE PERMITAN RELACIONAR LOS ESTADOS

INICIALES Y FINALES POSIBLES.

Si nos proponemos un punto de partida y otro de llegada, teóricamente siempre es posible inventarnos infinidad de caminos que unan dichos extremos. Por eso “VERDAD” es un término solo validado por la experiencia del mundo. Un agente a quien le suponemos existencia independiente.

LOS MODELOS JUSTIFICAN EL TRANSITO DE UNO A OTRO ESTADO

PERO LAS IMÁGENES DEL PROCESO SON ELUCUBRACIONES DE LO SUCEDIDO EN UN MARCO QUE DESDE EL COMIENZO SE DECLARA IMPOSIBLE DE PENETRAR.

NO ESTAMOS EN CONTRA DE LOS HECHOS.

EL MÉTODO HA SIDO CAPAZ DE HALLAR

LA ESENCIA OBJETIVA EN LAS RELACIONESENCONTRADAS

QUE HAN DEMOSTRADO EN LA PRÁCTICA

SU EFECTIVIDAD

LO QUE NO NOS PARECE ACEPTABLE

SON ALGUNAS DE LAS INTERPRETACIONES.

EN MODO ALGUNO LOS HECHOS

PUEDEN SER INTERPRETADOS

A PARTIR DE ANALOGÍAS MATEMÁTICAS,

MEDIANTE IMAGENES QUE ESTÉN

EN TOTAL DESACUERDO CON LA LÓGICA Y LA RAZON.

Algunos autores, nos venden la teoría cuántica como una teoría totalmente acabada en el caso de la electrodinámica cuántica[5], (la joya de la corona), nada más lejos de la verdad. Existen múltiples teorías cuánticas sin que ninguna se lleve todavía la palma sobre las demás, y, por otra parte, el estudio del núcleo atómico, posiblemente hoy en día la última frontera de lo minúsculo, no parece tener mucho que agradecer, en la práctica, a la física cuántica.

Reflexión: los electrones, protones, etc., en su dualidad onda-partícula, pueden ser encontrados como partículas en una “posición dada”, mientras que como “ondas” ocuparían toda una región del espacio-tiempo.

Su detección ha implicado el uso de la “luz” (una onda o una partícula), con la consecuente modificación del estado del mismo, antes de recibir el impacto que serviría para “observar” el mismo, con lo cual la observación ya ejercería una modificación del mismo, generando la dificultad de que el proceso de observación, por el impacto del medio utilizado para observar, modificaría la situación del sistema observado, dicho vulgarmente, la observación simple del sistema, produce un nuevo sistema….

Hasta tanto no tengamos formas de observación que no perturben al sistema, parecería que en el micromundo, la realización de una observación, genera “un sistema” y poco nos dice de la situación previa a la observación. Por lo que el estudio estadístico de este tipo de contextos, nos daría al final una distribución de probabilidades del estado del sistema cuando los ensayos fueran lo suficientemente numerosos, pero….para un caso particular, estaríamos maniatados por la ignorancia, solo el conocimiento en probabilidad, que es lo mejor que tenemos hasta ahora.


[1] Pensamientos o ideas totalmente fuera de lugar, ridículos, “sin pies ni cabeza”.

[2] Mediante los espectros de emisión

[3] Lo que nos parece una afirmación demasiado absoluta.

[4] Libertad que no se detiene ante nada, ni en contradicciones ni en el fraude. (la re-normalización)

[5] El primer paso hacia una teoría del campo unificado; pero que sigue siendo incapaz de dar respuesta a todos los interrogantes.


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