El indeterminismo y el principio de incertidumbre de Heisenberg

Abstract

R E S U M E N Desde sus orígenes, la mecánica cuántica ha sido fuente de controversias, pues los dilemas teóricos que aparecen al solucionar problemas relacionados con el átomo son vastos y profundos, situándose, incluso, más allá del dominio de la física. Las soluciones propuestas por la teoría cuántica cimbraron los supuestos fundamentales de la física clásica: el determinismo, la continuidad y la objetividad, pues en la teoría aparecen el indeterminismo, la discretización natural y el subjetivismo como elementos inherentes al mundo atómico. Y es que para resolver los problemas, la mecánica cuántica axiomatizó la superposición de una partícula y una onda en un único objeto cuántico, e impulsó la probabilidad y la estadística como las herramientas matemáticas esenciales de su estructura teórica. La superposición de imágenes clásicas, aunada a la imposibilidad de medir con precisión qué tipo de objetos estamos observando, llevó a la postulación de un desarrollo teórico que brinda fortaleza al formalismo matemático, físico y filosófico de la teoría: el Principio de Incertidumbre (o de indeterminación) de Heisenberg (PIH). En este trabajo se buscó clarificar en qué consiste el indeterminismo, apoyándose en el desequilibrio de los sistemas físicos como el causante de las regularidades estadísticas. Para ello, se efectuó un estudio probabilista usando odds ratio, encontrándose que es más probable una naturaleza causalista que una totalmente azarosa. Esto es fundamental para comprender por qué PIH es indeterminista. Además, se utilizó la información, en el sentido de Brillouin, que proporciona un objeto atómico, para concluir que PIH vale, y que es la expresión matemática de PIH quien lo aleja de la causalidad y no permite medir simultáneamente las variables requeridas para determinar el comportamiento de un sistema físico, además de vincularlo fuertemente con la estadística y con la medición asociada a las observaciones; es este indeterminismo estadístico el que se ha trasladado al indeterminismo filosófico. Asimismo, se concluye que PIH erradica la causalidad en el mundo cuántico dado que no puede determinar con exactitud el comportamiento de un único ente atómico (a partir del comportamiento grupal), porque se carece de desarrollos teóricos más profundos y completos que permitan modificar la visión azarosa de la naturaleza, y por el estado en que se encuentra la tecnología asociada a las mediciones. Aún así, y según la teoría cuántica, PIH se presume como una ley fundamental de la naturaleza que promulga la existencia de un azar objetivo, donde se asume que la aleatoriedad subyace en todo suceso natural. Sólo nos resta esperar por ver si esto es verdad, pues sólo el tiempo dirá si PIH está en lo correcto o debe modificarse.

A B S T R A C T From their origins, quantum mechanics has been source of controversies, because the theoretical dilemmas that they appear when solving problems related with the atom are vast and deep, being located, even, beyond the domain of the physics. The solutions proposed by quantum mechanics swinging the fundamental suppositions of the classic physics: the determinism, the continuity and the objectivity, because in the theory the indeterminism, the discrete events and the subjectivism like inherent elements appear to the atomic world. So, to solve the problems, quantum mechanics made axiom the overlapping of a particle and a wave in an only quantum object, and it impelled the probability and the statistic as the essential mathematical tools of the theoretical structure. The overlapping of classic images, joined to the impossibility of measuring accurately what type of objects we are observing, it took to the postulation of a theoretical development that offers strength to the mathematical, physical and philosophical formalism of the theory: the Heisenberg's Uncertainty (or indetermination) Principle (PIH). In this work I was looked for clarify on what it consist the indeterminism, leaning on in the imbalance of the physical systems as the causing of the statistical regularities. For it, I made a study using odds ratio, and I found that it’s more probable a natural causality that a completely risky one. This is fundamental to understand why PIH is indeterminist. Also, I used the Brillouin’s information to conclude that PIH is worth and that it is the mathematical expression of PIH who takes it away from the causation and it doesn't allow to measure the variables required to determine the behavior of a physical system simultaneously, besides linking it strongly with the statistic and with the associated measurability to the observations; it is this statistical indeterminism the one that has moved to the philosophical indeterminism. Also, I conclude that PIH eradicates the causation in quantum world since it cannot determine with accuracy the behavior of an only atomic entity (starting from the group behavior), because there isn’t deeper lacks and more complete theoretical developments that allow to modify the risky vision of the nature, and for the state in that he/she is the technology associated to the measurability. Even this way, and according to quantum theory, PIH shows off like a fundamental law of the nature that promulgates the existence of an objective random, where it is assumed that the randomness underlies in all natural events. We must wait for seeing if this is true, because only the time will say us if PIH is all right or he must be modify.