¿El principio de incertidumbre de Heisenberg realmente vence el concepto de un futuro determinista?

El HUP es fácilmente incomprendido. Debido a que con frecuencia se asocia con el “conocimiento”: dicen “no podemos saber con precisión tanto la posición como el momento de una partícula”, o “cuanto más precisamente sabemos la posición, más inciertos somos del momento”. Pero ‘conocimiento’ es un concepto relacionado con nosotros los humanos (o quizás digamos incluso con cualquier organismo vivo).

Pero, ¿y si consideramos el universo antes de que surgiera alguna Vida? ¿Las partículas no vivas “sabían” algo? (¿o ‘necesita saber algo para evolucionar al siguiente estado’? ¿Las partículas tenían posiciones precisas y momentos muy indefinidos? ¿O tenían momentos precisos pero no estaban localizados con precisión? Antes de que existiera Vida, ¿evolucionó el universo? ¿De una manera determinista o siguió una evolución probabilística? ¿Tiene sentido hablar de un universo objetivo antes de que hubiera alguna Vida que pudiera obtener conocimiento sobre él?

¿Qué tiene que ver un principio sobre lo que podemos saber o no con el mundo físico subyacente real? Antes de intentar obtener conocimiento sobre el mundo (por ejemplo, haciendo una medición), ¿el sistema tiene una realidad objetiva? ¿O es nuestra medida la que crea la realidad presente y pasada?

El propio Heisenberg se dio cuenta claramente de que su “principio” no se aplicaba al pasado. Para cualquier partícula en el pasado podemos saber (o inferir) las posiciones precisas y los momentos que tenía en un momento dado, con precisión arbitraria. Por lo tanto, su principio parecía apuntar no a la realidad física real (las partículas podrían tener posiciones y momentos definidos en un momento dado), sino a nuestra incapacidad para predecir el futuro a partir de la realización de mediciones. Es nuestra capacidad de predecir el futuro lo que es probabilístico, no necesariamente la realidad subyacente real. Porque al tratar de medir algo que nos puede dar el conocimiento necesario para predecir el futuro (es decir, una posición), estamos aumentando inevitablemente la incertidumbre de otro elemento necesario para esa predicción del futuro (el impulso).

Otro enfoque es darse cuenta de que el HUP es simplemente una propiedad matemática de algunas ecuaciones, y no molestarse con las implicaciones filosóficas. En realidad, Heisenberg no se refirió a un “principio de incertidumbre” sino a las “relaciones de incertidumbre” en las ecuaciones, donde ciertos elementos (llamados observables conjugados) simplemente tienen la propiedad matemática de que cuanto más se reduce el valor de uno, mayor es el valor del otro se extiende.

Para ser honesto, el ‘significado’ ontológico y epistemológico del HUP no está establecido y depende también en gran medida de la interpretación favorecida de la física cuántica que se tome.

Respuesta corta: sí.
Respuesta más larga: sí, en términos de determinismo clásico como el idealizado de Laplace.

El principio de incertidumbre no nos impide predecir el futuro, pero limita nuestras predicciones a ser probabilísticas que, de hecho, pueden ser increíblemente precisas pero no determinar. Y recuerde, Laplace estaba asumiendo un conocimiento y precisión infinitos para su demonio, por lo que nunca sería el tipo de mundo real en el que desearía comprar acciones de todos modos.

El principio de incertidumbre de Heisenberg no nos impide determinar el futuro. Es solo que en el mundo cuántico, las cosas son probabilísticas en lugar de exactas. La ecuación de Schrodinger da la descripción completa del futuro de una partícula siempre que sepamos su función de onda actual. Esa función de onda hace el trabajo de describir completamente el estado de la partícula. Sin embargo, esa función de onda describe cosas observables como probabilidades en lugar de garantías.

El principio de incertidumbre de Heisenberg es un resultado matemático de la propiedad de la transformada de Fourier de las funciones de posición y momento propio. La forma peculiar de esas funciones propias lleva al resultado de que la posición y el momento no pueden medirse exactamente simultáneamente. La medición de la posición exacta conduce a una extensión infinita en el momento, mientras que una medición exacta del momento conduce a una extensión infinita en la posición. Esa es solo la propiedad inherente de cualquier partícula cuántica y si nuestra comprensión es correcta, es la verdad. No se debe a las limitaciones de nuestros instrumentos de medición.

Sin embargo, estamos interesados ​​principalmente en el estado de una partícula en lugar de sus observables, como la posición y el momento. Ese estado en el futuro está completamente determinado por la ecuación de Schrodinger y, por lo tanto, hace que el futuro sea determinista después de todo.

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