Principio de Incertidumbre de Heisenberg

El Principio
deIncertidumbre
Werner Heisenberg

Borja Rodríguez López

1. Introducción.
A grandes rasgos el principio de incertidumbre se puede definir como el concepto que
describe que el propio acto de observar cambia lo que se está observando.
En 1927, el físico alemán Werner Heisenberg en el estudio de las partículas
subatómicas, se dio cuenta de que dos propiedades relacionadas deuna partícula no
pueden ser medidas en el mismo instante de tiempo.

2. Contexto histórico.
Werner Karl Heisenberg nació el 5 de diciembre de 1901
en Würzburgo y estudió en la Universidad de Munich.
En los años posteriores a sus estudios trabajó como
ayudante y profesor en distintas universidades como
Gotinga, Copenhague, Berlín y Munich entre otras;
y formó parte de investigaciones congrandes físicos
como Max Born y Niels Bohr.

Figura 1: Werner Karl Heisenberg

Aunque Einstein fuera uno de sus ídolos, ambos físicos se reunieron en multitud de
ocasiones para discutir aspectos de la física cuántica, acerca de los cuales discrepaban
a menudo.
Heisenberg descubrió por primera vez el trabajo de Einstein cuando acudió, durante
sus estudios en Munich, a un curso sobre larelatividad impartido por Sommerfield. A
Heisenberg le encantó la insistencia de Einstein acerca de que sólo se debe teorizar
sobre lo que podemos percibir; idea que posteriormente se convertiría en pilar
fundamental de su estudio.
Tras quitarse la idea a Heisenberg de realizar su tesis doctoral sobre la relatividad
influenciado por Pauli, éste dirigido por Born y Sommerfield se centró en lamecánica
cuántica y sería el año en el que Heisenberg defendería su tesis el año que conocería a
Einstein; el cual idolatraba.
Durante ese periodo, la física cuántica adoptaba teorías acerca de las posibilidades de
cómo se comportaría un átomo, teorías que sólo ofrecían respuestas probabilísticas
por las cuáles Heisenberg se vio arrastrado. A Einstein no le gustaba en absoluto la
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direcciónque estaba tomando la física y el día que el joven Heisenberg a sus 23 años
conoció a su ídolo, sirvió para darse cuenta de que tenían ideas opuestas. Aún así,
Heisenberg tenía la esperanza de convencer a Einstein de la nueva ciencia.
Posteriormente Heisenberg hizo su primera aportación a la física cuando publicó un
artículo en el que exponía las matemáticas necesarias para los cálculosprobabilísticos
que otros estaban estudiando. Este estudio se llamó álgebra de matrices y conseguía lo
mismo que la famosa ecuación de Schröndinger. Tras las numerosas réplicas y
objeciones de Einstein acerca de este estudio, Heisenberg se defendía argumentando
que sus teorías se apoyaban en la filosofía de Einstein de solo analizar observables.
Aún así, Einstein no daba el brazo a torcer yatacaba los estudios de Heisenberg
echando por tierra la filosofía a partir de la cual él mismo había hecho el estudio de la
relatividad.
En 1927 Heisenberg desarrolló la teoría por la cual se le conoce, el Principio de
Incertidumbre, basándose en el difuso comportamiento de las partículas. A Einstein
tampoco le gustó esta teoría de Heisenberg, pero a pesar de sus discrepancias el
respeto queestos dos físicos se tenían era enorme. Es así, que Einstein se dio cuenta
de la validez de las teorías de Heisenberg para la compresión del comportamiento de
los átomos; argumentaba que esta teoría era valiosa pero que estaba incompleta. De
hecho Einstein nominó a Heisenberg varios años para el premio Nobel, hasta que en
1932 Heisenberg lo ganó.

3. Principio de Incertidumbre.
En 1927Heisenberg desarrolló este principio postulando que ciertas propiedades
atómicas nunca podrían conocerse con exactitud. Al principio Heisenberg explicaba
que uno no podía medir la posición sin afectar a la velocidad debido a que el hecho de
medir la posición cambia la velocidad y viceversa; por lo que no podía conocerse
ambas variables al mismo tiempo.

Figura 2: Impacto de un fotón y un electrón...