El impacto mental del principio de indeterminación de Heisenberg

Seminario del Grupo Ciencia, Razón y Fe.
Juan Luis Lorda. 21 de diciembre de 2010.

Esquema de la intervención

1. Introducción: el determinismo en la física

Einstein: las teorías físicas tienen presupuestos asumidos no siempre obvios.
La física clásica (Aristóteles): las cosas tienen una naturaleza que las determina.
Newton: asombroso descubrimiento de relación matemática estable (leyes) que explican todo el comportamiento del "cielo" y la atracción de la "tierra"; el mundo funciona como un reloj, con leyes conocidas y que poseemos.

 

Laplace: podremos calcularlo todo, si sabemos los datos iniciales (determinismo).

Dos cuestiones:

  • la "tierra" no es tan sencilla como el "cielo": biología, etc.

  • cómo explicar la libertad, si todo es materia determinada por leyes matemáticas.

2. Las bolas de billar y la mecánica clásica

Un juego de bolas funciona con las leyes de Newton, pero puede complicarse.

  • interacciones, rozamiento, etc.... complejidad matemática exponencial.

  • los puntos de partida: efecto "mariposa" (Lorenz).

  • propiedades emergentes: el todo es mayor que la suma.

Además, en la física atómica, problemas de tamaño, cantidad, interacción, etc.

  • que llevan a un tratamiento estadístico.

  • con fenómenos de "espontaneidad" (materiales radiactivos: ¿cuál se desintegra?).

Interpretación ingenua del Principio: al medir se interfiere en lo medido.
Interpretación menos ingenua: si hay espontaneidad y estadística, no hay determinismo.

3. El principio de indeterminación

Nace la mecánica cuántica: Planck: la energía es en cantidades discretas (cuantos).
Einstein define el "fotón" (1905), y se llega a la dualidad onda/corpúsculo de la luz.
Rutherford (con Bohr) llegan a modelo "planetario", con órbitas "estacionarias".
En el análisis del espectro (del hidrógeno), Bohr calcula órbitas de los electrones.
Heisenberg, (1926) prepara un modelo matemático del átomo, sin representación después lo representa con matrices (con Jordan y Pauli).

De Broglie propone que todas las partículas (no sólo fotón) tienen onda asociada.
Schrödinger calcula la del electrón: ¿es distribución de carga? No, de probabilidad.
Pauli y Jordan establecen transformación entre la ecuación de Schrödinger y matrices.
Heisenberg (1927) llega al Principio de Indeterminación.

4. La interpretación del principio

V reunión Solvay 1927, con dos posturas:
Grupo de Copenhaque (Bohr, Pauli, Heisenberg): es indeterminación en la realidad.
Einstein, Schrödinger, Ehrenfels: realismo.

  • El Principio relaciona dos varianzas de medidas (lugar y velocidad (momento)).

  • Basada en una distribución estadística, que da un margen de posibilidades.

  • Pero sobre una realidad que tiene fenómenos espontáneos e indeterminados .

5. Aplicación del principio a las teorías sobre la conciencia.

Roger Penrose: la inteligencia artificial se equivoca (La mente del emperador)
Tiene que haber una base "cuántica": (microtúbulos de Hameroff) (Sombras de la mente)
Influencia constante de los experimentos de Ben Libet: el cerebro decide por nosotros.

6. Consideraciones finales

La libertad necesita grados de libertad mecánica para actuar sobre el mundo.
Está indeterminada, pero no es sólo indeterminación, sino creatividad.
No se decide entre posiciones iguales, sino que se crea poniendo la razón.

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