Karl Popper: “Fue Heisenberg quien llevó a una generación de físicos a aceptar la absurda visión de que uno puede aprender de la mecánica cuántica”.
Necesitamos estudiar dos aspectos del fenómeno “Heisenberg” para entender lo que yo llamaría el impacto en lugar de la importancia de su “principio de incertidumbre”. Uno es el formalismo técnico y matemático, el otro es el aspecto filosófico de Heisenberg como persona y su “incertidumbre” como principio.
Primero, recordemos que la palabra “incertidumbre” en el propio idioma de Heisenberg, el alemán, es “Unschärfe”, que significa “borrosa”. Este término se refiere a experimentos y matemáticas utilizados en espectroscopía. Su interpretación original del principio, por lo tanto, es espectroscópica:
- ¿El Higgs refuta el cristianismo y, de ser así, cómo?
- ¿Por qué el núcleo de uranio es inestable?
- ¿Por qué los fotones solo dispersan objetos de un tamaño comparable a la longitud de onda del fotón?
- ¿Puede haber algo más pequeño que los quarks?
- Un fotón lleva el impulso del emisor al absorbedor. ¿Cuándo influye el retroceso de ese impulso (en una dirección alejada del absorbedor) en el emisor, en la emisión, en la absorción o en otro momento?
δEδt≥h / 2π
Aquí, la resolución de la energía (δE) debe ser mayor (más borrosa) con una resolución decreciente en el tiempo (δt). Heisenberg combina los resultados del uso de un espectroscopio con el formalismo matemático de la transformada de Fourier usando la relación de Planck E = h⨍. Aunque las matemáticas que usa son correctas, engendra dos errores fundamentales al interpretar los resultados:
- primero, su análisis matemático se basa únicamente en la descripción de un fenómeno de onda, pero Heisenberg planteó la hipótesis de que el paquete de onda descrito representa un solo fotón. Si es así, una intensidad diferente (amplitud) describiría un fotón diferente. Sin embargo, este no es el caso, porque el modelo de Heisenberg es válido para cualquier amplitud del paquete de ondas.
- Las limitaciones impuestas por la espectroscopía experimental de la década de 1920 combinada con la pérdida de información durante la transformación de Fourier engañaron a Heisenberg para proclamar que estas limitaciones eran límites físicos. Nunca trató de medir ni sugirió medir la frecuencia utilizando un método más sofisticado que el espectroscopio. Sin embargo, en el caso de un detector moderno sensible a la fase, no hay un límite fundamental, el límite de resolución depende solo del límite debido al ruido. Por lo tanto, no hay un límite fundamental de resolución, no hay incertidumbre de la forma en que Heisenberg lo imaginó.
- También se cree, después de δEδt≥h / 2π, que la constante de Planck h determina la cantidad de incertidumbre, es decir, “borrosidad” de la energía del fotón. Pero un procedimiento matemático simple muestra que la incertidumbre de la resolución es independiente del valor de h: reemplace E por su valor h⨍, divida entre h y obtenga: δ⨍δt = 1 / 2π ……. Eso significa que Planck es fundamentalmente irreverente a la resolución de Heisenberg.
Antes de llegar a la parte filosófica, echemos otro vistazo a esta ecuación de Planck E = h⨍. En matemáticas 101 aprendemos que cuando verificas si una ecuación tiene sentido, verificas la coherencia de las unidades: aquí tenemos Energía (Julios), Constante de Planck h (Julios ・ segundo) y Frecuencia (ciclos / segundo). Obtenemos unidades: Julios = (Julios ・ segundo) ・ ciclos / segundo. Esto se limpia a (Julios / segundo) = Julios. Esa ecuación no tiene sentido porque las unidades no son coherentes.
¿Por qué entonces, se preguntarán, algo tan espectacular ha tenido un impacto tan espectacular en cómo pensamos hoy en la naturaleza? Bueno, esto ha pasado mucho tiempo en la fabricación. Todo comenzó con Desacartes “Pienso, luego existo”, que luego convertido en Berkley “La existencia es percepción”. y finalmente culminó en los fundamentos filosóficos de la “Interpretación de Copenhague” (también conocida como interpretación de la mecánica cuántica, o la interpretación cuántica de la física moderna, etc.), que se resume mejor por el propio “discípulo” de Berkley Heisenberg: “El próximo Berkeley dio un paso: si todo nuestro conocimiento se deriva de la percepción, no hay ningún significado en la afirmación de que las cosas realmente existen, porque si se da la percepción, no puede hacer ninguna diferencia si las cosas existen o no. Por lo tanto, ser percibido es idéntico a la existencia “.
Esto, por supuesto, es muy objetable, comenzando con Descartes: las luchas éticas que tenemos cuando tratamos con la muerte cerebral nos dicen claramente que aceptamos a las personas como existentes, incluso cuando no están pensando.
Berkley va un paso más allá: “De hecho, es una opinión que prevalece extrañamente entre los hombres, que las casas, las montañas, los ríos y, en palabras, todos los objetos sensibles tienen una existencia natural o real, distinta de ser percibidos por el entendimiento”. Nuevamente, muy objetable, porque a medida que percibimos los huesos de un dinosaurio, tendríamos que negar su existencia en carne, en base a la noción de que no se ha percibido como tal.
Entra en Schrödinger con su absurdo experimento mental de gato: lo sabemos todo: un gato se coloca en una caja junto con un mecanismo de muerte aleatorio sintonizado con un 50% de posibilidades de que se dispare. Schrödinger luego pregunta “¿Cuál es el estado mecánico-cuántico del sistema inmediatamente antes de que se abra la caja y se haga la observación?” Bueno, la respuesta es tan simple como directa: el gato está muerto o está vivo independientemente de lo que estás haciendo y de cuándo lo abres. Pero lo que la filosofía puede hacer de esto es digno de un nivel de humor de SNL: nos dice que el resultado del experimento no está decidido y no existe “hasta el momento en que el observador colapsa el vector de estado en uno u otro estos estados haciendo una observación, ya que es el cambio en el conocimiento del observador lo que precipita el colapso del vector de estado “. Obviamente, esto significa que un gato no puede estar realmente vivo ni estar realmente muerto en ausencia de un observador. En una versión extendida del experimento no habría situación en el mundo de Schrödinger donde el gato esté medio descompuesto cuando abres la caja, en nuestro mundo ese es ciertamente un posible resultado.
Del mismo modo, la interpretación de Copenhague también implica que realmente no puedes morir si nadie te está observando. Sin un observador, no hay colapso de la función de onda. Wigner llega a decir que el universo no existía antes de ser percibido por la humanidad. Esto está más allá de ser una broma, esto es antropocentrismo en su peor etapa, rockbottom. Este tipo de arrogancia difícilmente puede expresarse de manera más descarada que en un artículo de la revista New York que celebra el lanzamiento del telescopio Hubble (febrero de 1990): “…… Si estamos decepcionados, él (Bahcall) dice que no es culpa del telescopio ni de nuestro culpa. Será por falta de imaginación por parte de Dios “.
La mayoría de los físicos desconocen por completo los absurdos de la interpretación de Copenhague, no son conscientes de que la interpretación de la física moderna implica que la materia no existe independientemente del observador. Esto no le gustó mucho a Karl Popper: “La interpretación de Copenhague, o, más precisamente, la visión del estado de la mecánica cuántica que defendieron Bohr y Heisenberg, fue, simplemente, que la mecánica cuántica fue la última, la final, la revolución que nunca se superará en física. […] Se afirmaba que esto demostraba que la física ha llegado al final del camino … esta afirmación epistemológica que consideré y sigo considerando como escandalosa “.
Murray Gell-Mann tampoco tuvo dudas cuando evaluó la situación: “Niels Bohr le lavó el cerebro a toda una generación de teóricos para que pensaran que el trabajo [que es una presentación adecuada de la mecánica cuántica] se realizó hace 50 años”.
“Tunneling cuántico” es un buen ejemplo de cuán “escandalosamente” falsos llamados argumentos inexpugnables que apoyan QM pueden ser:
Wikipedia: “Túnel cuántico: un fenómeno en el que una partícula hace un túnel a través de una barrera que, por lo general, no podía superar. …… .este proceso no se puede percibir directamente, pero gran parte de su comprensión está determinada por el mundo microscópico, que la mecánica clásica no puede explicar adecuadamente ”.
Esto no es correcto, por el contrario: si solo tuviéramos QM, este efecto siempre sería un misterio. Tendríamos que inventar la “física clásica” para explicarlo.
- El primer error es utilizar el concepto de partícula y argumentar que una partícula no puede tener energía cinética negativa, lo que sería necesario para superar una barrera. Entonces, si realmente encontramos “la partícula” en el otro lado de la barrera, debe haberse “tunelizado”.
- Segundo: el modelo conceptual de “tunelización” solo dependería del grosor de la barrera e independiente de la altura. Pero eso no es lo que nos dice el modelo matemático. Incorpora necesariamente altura y grosor de la pared.
- Tercero: la materia no son partículas puntuales, la materia son ondas, como lo requiere la longitud de onda de De Broglie λ = h / p. Una ola puede salir de un pozo potencial o atravesar una barrera potencial sin elevar su centro de gravedad y, por lo tanto, sin necesidad de energía cinética negativa. Los saltadores expertos lo hacen todo el tiempo: no necesitan mover su centro de gravedad por encima y por encima de la barra. Pueden “serpentear” su cuerpo estos últimos centímetros sobre la barra sin elevar su centro de gravedad, lo que en efecto “hace un túnel” debajo de la barra.
Esto subraya los errores relacionados con la relevancia de las matemáticas. Aquí vemos que un tratamiento mecánico cuántico exitoso del problema no significa que su interpretación esté justificada. Podríamos haber aprendido de Copérnico versus Kepler, que el éxito matemático no prueba una interpretación. Aquí el concepto de tunelización es tan tonto como el concepto de la ecuación, a pesar de ser matemáticamente exitoso: ya hemos olvidado cuán fenomenalmente exitoso fue el concepto de la ecuación: con círculo e igual puedes describir todas las órbitas elípticas posibles sin reconocer la realidad de La elipse.
Heisenberg y con él todos los intérpretes modernos de lo que se aplica a la física ahora no quieren reconocer la realidad independiente de la naturaleza y, por lo tanto, ya no están interesados en aprender sobre ella. Es toda nuestra percepción e interpretación.
“En la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, la realidad objetiva se ha evaporado, y la mecánica cuántica no representa partículas, sino nuestro conocimiento, nuestras observaciones o nuestra conciencia de partículas”. (Heisenberg)
Esta actitud ha disuelto y erosionado todo sentido de una realidad física que valdría la pena explorar. Los científicos se han obsesionado con los ejercicios de confirmación porque realmente ya no creen en un universo independiente y explorable.
