Cien preguntas basicas sobre la ciencia

Isaac Asimov

Cien Preguntas Básicas Sobre la Ciencia

53.- ¿Qué es el principio de incertidumbre de Heisenberg? Antes de explicar la cuestión de la incertidumbre, empecemos por preguntar: ¿qué es la certidumbre? Cuando uno sabe algo de fijo y exactamente acerca de un objeto, tiene certidumbre sobre ese dato, sea cual fuere. ¿Y cómo llega uno a saber una cosa? De un modo o de otro, no hay másremedio que interaccionar con el objeto. Hay que pesarlo para averiguar su peso, golpearlo para ver cómo es de duro, o quizá simplemente mirarlo para ver dónde está. Pero grande o pequeña, tiene que haber interacción. Pues bien, esta interacción introduce siempre algún cambio en la propiedad que estamos tratando de determinar. O digámoslo así: el aprender algo modifica ese algo por el mismo hechode aprenderlo, de modo que, a fin de cuentas, no lo hemos aprendido exactamente. Supongamos, por ejemplo, que queremos medir la temperatura del agua caliente de un baño. Metemos un termómetro y medimos la temperatura del agua. Pero el termómetro está frío, y su presencia en el agua la enfría una chispa. Lo que obtenemos sigue siendo una buena aproximación de la temperatura, pero no exactamentehasta la billonésima de grado. El termómetro ha modificado de manera casi imperceptible la temperatura que estaba midiendo. O supongamos que queremos medir la presión de un neumático. Para ello utilizamos una especie de barrita que es empujada hacia afuera por una cierta cantidad del aire que antes estaba en el neumático. Pero el hecho que se escape este poco de aire significa que la presión hadisminuido un poco por el mismo acto de medirla. ¿Es posible inventar aparatos de medida tan diminutos, sensibles e indirectos que no introduzcan ningún cambio en la propiedad medida? El físico alemán Werner Heisenberg1 llegó, en 1927, a la conclusión que no. La pequeñez de un dispositivo de medida tiene un límite. Podría ser tan pequeño como una partícula
Werner Karl Heisenberg (Wurzburg, Alemania,5 de diciembre de 1901 - Munich, 1 de febrero de 1976). Físico alemán. Inclinado desde joven por las matemáticas, y en menor medida por la física, intenta en 1920 empezar un doctorado en matemática pura, pero Ferdinand von Lindemann lo rechaza como alumno porque está próximo a jubilarse. Le recomienda hacer sus estudios de doctorado con el físico Arnold Sommerfeld como supervisor, quien lo aceptade buen grado. Tiene como compañero de estudios a Wolfgang Pauli. Durante su primer año toma esencialmente cursos de matemática con la idea de pasarse a trabajar en teoría de números apenas tenga la oportunidad, pero de a poco empieza a interesarse por la física teórica. Intenta trabajar en la Teoría de la Relatividad de Einstein y Pauli le aconseja que se dedique a la Teoría Atómica en la quetodavía había gran discrepancia entre teoría y experimento. Obtiene su doctorado en 1923 y en seguida viaja a Gotinga, donde trabaja como asistente de Max Born. En 1924 viaja a Copenhague y conoce a Niels Bohr. En 1925, Heisenberg inventa la mecánica cuántica matricial. Lo que subyace en su aproximación al tema es un gran pragmatismo. En vez de concentrarse en la evolución de los
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Preparadopor Patricio Barros

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subatómica, pero no más. Podría utilizar tan sólo un cuanto de energía, pero no menos. Una sola partícula y un solo cuanto de energía son suficientes para introducir ciertos cambios. Y aunque nos limitemos a mirar una cosa para verla, la percibimos gracias a los fotones de luz que rebotan en el objeto, y esointroduce ya un cambio. Tales cambios son harto diminutos, y en la vida corriente de hecho los ignoramos; pero los cambios siguen estando ahí. E imaginemos lo que ocurre cuando los objetos que estarnos manejando son diminutos y cualquier cambio, por diminuto que sea, adquiere su importancia. Si lo que queremos, por ejemplo, es determinar la posición de un electrón, tendríamos que hacer rebotar un...