La introducción de la probabilidad y el principio de incertidumbre en la mecánica cuántica hicieron que Einstein tomara una postura negativa hacia la mecánica cuántica. Einstein señaló varias críticas al principio de incertidumbre, incluyendo su rechazo a las probabilidades y a la incertidumbre con su famosa frase: “Dios no juega a los dados”.

Presentó algunas de estas críticas en conferencias científicas. Fueron respondidas de la siguiente manera:

Tras el poco concluyente debate Solvay previo, Einstein tuvo la certeza de que los escrúpulos metafísicos no le llevarían a ninguna parte. Necesitaba una demostración específica cuantitativa de que algo no concordaba y, cuando llegó a Bruselas, pensé que la había encontrado. Pretendía demostrar a Bohr y a sus discípulos que el principio de la incertidumbre, ahora aclamado como principio fundamental de la mecánica cuántica, no podía ser la verdad última. Había hallado el modo de soslayarla, una forma de conseguir más información a partir de un experimento que la regla de Heisenberg hacía posible.

    Naturalmente, el experimento no era real, sino otro ejemplo de ese ardid favorito de Einstein, el experimento mental. Era una prueba que no se podía llevar a cabo en un laboratorio, ni con un alarde de imaginación, pero que las leyes físicas permitían. Yendo al grano, según Einstein, las leyes de la física demostraban en este caso que el experimento daría mejores resultados de lo que Heisenber permitiría. Era tan simple que resultaba incontestable.

    Einstein pidió lo siguiente: imaginemos algunos fotones en una caja y vamos a equipar la caja con un cierre activado por un reloj. Vamos a dejar que el cierre se abra un momento, a una hora determinada, de modo que pueda escapar un solo fotón. Vamos a pesar la caja antes y después. Con E = mc2, el cambio en el peso nos permite conocer la energía del electrón en fuga. Una versión del principio de Heisenberg dice que cuanto mayor sea la exactitud con la que se intenta medir la energía de algún acontecimiento cuántico, menos se puede saber la hora a la que ocurrió. En el nuevo argumento de Einstein, según creía su autor, esta restricción no se aplicaba. Podía medir la energía del fotón que había escapada y sabía a qué hora dejó la caja, y podía realizar ambas mediciones de forma independiente, con tanta exactitud como quería. Einstein declaró triunfante que podía derrotar al principio de incertidumbre.

    Léon Rosenfeld, un físico belga que se convertiría en ayudante de Bohr en Copenhague al año siguiente, no participó oficialmente en la reunión Solvay, pero fue de todos modos a Bruselas para presenciar la contienda. Llegó al club de la universidad donde se alojaban los participantes, justo a tiempo de ver sonriendo a Einstein, “seguido por una corte de alevines menores” que volvían de las sesiones. Einstein se sentó y, con placer evidente, describió su experimento mental anti Heisenberg “ante toda aquella gente admirada”.

    Entonces llegó Bohr, con todo el aspecto de “un perro que ha recibido una paliza, con la cabeza colgando”. Él y Rosenfeld habían cenado juntos con otros físicos pululando junto a su mesa. Bohr estaba “muy, muy excitado”, e insistía en que Einstein no podía tener razón de ningún modo, que eso significaría el final de la teoría cuántica. Pero él fue incapaz de señalar inmediatamente el error. Más tarde durante la noche engatusó a Einstein del mismo modo, el cual serenamente no prestó la menor atención.

    Pero a la mañana siguiente el que sonreía era Bohr. Durante la noche se dio cuenta de que Einstein había cometido el error de ignorar una de las consecuencias de su propia teoría de la relatividad general. Bohr dijo: supongamos que la caja que contiene los fotones estuviera suspendida en algún tipo de peso de muelle para estimar su peso. Bohr razonó que en el momento en que un fotón escapaba, la caja, aligerada en peso, retrocedería ligeramente contra la gravedad. Esto tenía dos consecuencias graves. Primero, el ligero rebote de la caja genera una incertidumbre en la medición de su masa, lo cual se traduce en incertidumbre respecto a la energía deducida del fotón que escapa. Segundo, y más sutilmente, el movimiento de la caja produce un cambio en el ritmo al que funciona el reloj. Esto es porque, como Einstein había demostrado una década y media antes, un reloj funciona a un ritmo cambiante a medida que se mueve en un campo gravitatorio.

    Bohr explicó con satisfacción que el producto de esas dos incertidumbres, en energía y tiempo, era exactamente lo que el principio de Heisenberg decía que tendría que ser. Einstein, disgustado al ver que, en su impaciencia por demostrar que Heisenberg se equivocaba, había pasado por alto su propio sistema físico, no tuvo más remedio que admitir la derrota. Bohr no se regodeó. En su posterior relato de estos acontecimientos, no dijo sencillamente que él tenía razón y Einstein se equivocó. En lugar de ellos, enfatiza la repetida agudeza de Einstein al señalar exactamente los puntos en los que la física clásica y la cuántica se desvían notablemente de la otra. Elogia la influencia de Einstein para animar a los físicos cuánticos —se refiere principalmente a sí mismo— a descubrir las características e indudables singularidades de su novísima materia.

    Aparte de los educados elogios de Bohr, queda el hecho de que el aplastante golpe de Einstein dirigido a la mecánica cuántica y el principio de incertidumbre pasó junto a su objetivo sin causarle el menor daño y sin dejar huella. Aunque Heisenberg, Pauli y el resto sólo habían desempeñado un papel periférico en este duelo intelectual, Heisenberg comentó más tarde que “estábamos todos bastante satisfechos y pensamos que entonces la partida estaba ganada”.

    Derrotado en su último intento por demostrar que la mecánica cuántica tenía defectos, Einstein retornó a su anterior y más fundamental queja. La mecánica cuántica podía ser lógicamente coherente, pero no podía ser toda la verdad. Insistía en que el azar, la probabilidad y la incertidumbre surgían del conocimiento insuficiente que los físicos tenían del mundo que intentaban describir por medio de sus teorías. Los maliciosos argumentos de Bohr, Heisenberg y el resto no suponían más que corre un tupido velo sobre las dificultades, cuya verdadera resolución residía en cualquier otra parte. Pese a todo, estaba convencido de que un día se descubriría una teoría más completa y que la mecánica cuántica quedaría consignada para la historia, junto con otras muchas hipótesis fallidas (Lindsey 2008, “Incertidumbre” 175-178).

Otra de estas críticas fue el argumento de Einstein, compartido por otros dos investigadores, llamado la paradoja EPR.


Extracto del libro “La Ilusión del Ateísmo” de Ahmed AlHasan (a)

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