Universidad Complutense de Madrid
Ana Rioja
LA FILOSOFÍA DE LA COMPLEMENTARIEDAD Y LA DESCRIPCIÓN OBJETIVA DE LA NATURALEZA
Todo proceso de observación conlleva a una fundamental interacción entre el objeto a observar y los medios de observación, que había de suscitar vivas discusiones entre la comunidad de físicos de la primera mitad del siglo en una doble dirección:
a) por un lado con respecto a la posibilidad de seguir hablando de la realidad física independiente de los sujetos y de sus operaciones.
b) por otro, en relación al modo de preservar la objetividad en la descripción de una naturaleza sometida a interrogación mediante procedimientos físicos de observación y medida.
EL IDEAL DESCRIPTIVO CLÁSICO O LA DOCTRINA DEL ESPECTADOR
La física clásica en su conjunto es así una idealización en la que el estado del sistema observado puede ser descrito como un sistema aislado y ajeno a toda interferencia, o sea, como un verdadero sistema cerrado, en el que es posible determinar simultáneamente el valor de los pares de parámetros conjugados canónicamente a los que corresponden propiedades que cambian continuamente en el tiempo.
EL POSTULADO CUÁNTICO
En 1913 Niels Bohr expone su modelo cuántico del átomo que se basa en dos postulados
1) Un sistema atómico posee un número finito de estados posibles, los estados estacionarios, en los cuales un electrón en un átomo gira en órbitas determinadas sin emitir ni absorber energía radiante (lo que contraviene claramente a la teoría clásica). Dichos estados estacionarios corresponden a una serie discreta de valores de energía y en ellos el sistema es estable.
2) Un sistema atómico emite o absorbe energía discontinuamente cuando pasa de unos estados estacionarios a otros, o también utilizando las imágenes mecánicas clásicas, cuando salta de una órbita a otra “saltos cuánticos” , según la expresión habitualmente utilizada. El valor energético de la radiación absorbida o emitida es igual a la diferencia entre los estados inicial y final, diferencia que es proporcional a la frecuencia de la radiación tal como estableció Planck (E2-E1=hf). Así pues la energía radiante y por tanto también la energía cinética del electrón sólo puede presentar ciertos valores discretos o en otros términos la energía esta cuantizada.
Se denominará postulado cuántico al carácter indivisible de los procesos atómicos, consecuencia de la aplicación del cuanto de la acción a los estados de átomo.
ESPACIO-TIEMPO Y CAUSALIDAD O LA INCOMPATIBILIDAD DE
Bohr mantuvo una tesis básica a la largo de toda su vida “el postulado fundamental de la indivisibilidad del cuanto de acción es en sí mismo y desde el punto de vista clásico un elemento irracional que nos obliga inevitablemente a renunciar a una descripción casual en el espacio y en el tiempo.
La definición del estado de un sistema afirma Bohr exige la eliminación de toda perturbación externa, lo que, según el postulado cuántico, excluye también cualquier posibilidad de observación y sobre todo hace que los conceptos de espacio y tiempo pierdan su sentido inmediato. Si por otro lado y con objeto de hacer posible la observación, admitimos la eventualidad de interacciones con los instrumentos de medida apropiados que no pertenezcan al sistema, se hace imposible por la naturaleza misma de las cosas, definir de manera inequívoca al estado del sistema y en consecuencia no puede ser cuestión de la casualidad en el sentido ordinario de la palabra. Es preciso pues considerar una modificación radical de la relación entre la descripción en el espacio y el tiempo y el principio de causalidad que simboliza respectivamente las posibilidades ideales de observación.
COMPLEMENTARIEDAD Y CONTRADICCIÓN
Complementariedad supone la combinación de dos o mas elementos entre los que se da una relación de exclusión, bien en sentido lógico, bien en sentido empírico. Los aspectos complementarios “representan aspectos de los fenómenos que se excluyen mutuamente, pero que son ambos necesarios para una descripción completa”.
“No pueden incluirse en una imagen única, sino que han de considerarse complementarias en el sentido de que sólo la totalidad de los fenómenos agota la información posible sobre los objetos”
La esencia del principio de Heisenberg consiste precisamente en que ninguna situación física puede exhibir simultanea y rigurosamente aspectos complementarios de los fenómenos que son compatibles en física clásica pero mutuamente incompatibles en física cuántica. La contradicción se evita si y sólo si el uso de los terminos clasicos esta limitado de forma que nunca sea posible alcanzar el modo clásico de descripción completa.
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