El impacto mental del principio de indeterminación de Heisenberg

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El impacto mental del
Principio de
Indeterminación de
Heisenberg
Juan Luis Lorda
Universidad de
Navarra,
21.XII.2010
CRYF ...

“Mis” encuentros con Heisenberg
1. Los “diálogos” de
Heisenberg
2. J. Mª González
Barredo (+ 1993)
1. Problema general de
...

“Fuentes”
• David Lindley, Incertidumbre (2007)
• Memorias de Heisenberg, Einstein,
Gamow, Feynman
• Hª de la Ciencia (Sol...

El impacto mental del principio de
indeterminación de Heisenberg
1. Introducción: el
determinismo en la
física
2. Las bola...

Al interpretar hay presupuestos
• El prejuicio de los positivistas
(Mach): “Consiste en creer que
los hechos por sí solos,...

La vieja concepción del mundo
• En la filosofía aristotélica,
las cosas tienen una
“naturaleza” (principio de
operaciones)...

La mecánica de Newton
• Consiguió resolver el
movimiento del cielo y de la
tierra (mecánica)
• Los cuerpos se mueven por
l...

El determinismo de Laplace
• “Podemos considerar el actual
estado del universo como
efecto de su pasado y causa de
su futu...

La primera cuestión, de método
• Pasamos de la estabilidad de la
“naturaleza” (Aristóteles) a la
determinación y previsibi...

La otra cuestión
• Si todo lo que hay en el
universo, es materia y
está sometido a leyes
deterministas,
• ¿Cómo puede habe...

El impacto mental del principio de
indeterminación de Heisenberg
1. Introducción: el
determinismo en la
física
2. Las bola...

2. Las bolas de billar y la mecánica clásica
• ¿Se puede calcular la trayectoria de las bolas?

Perfectamente calculable
• Las bolas son cuerpos
sólidos y estables
• Sus movimientos
responden a la mecánica
newtoniana
(...

Algunos problemillas “clásicos”
1. ¿Qué pasa si hay más bolas o si están
cargadas o no son exactamente bolas?
- más comple...

Otros problemillas menos “clásicos”
Si trabajamos con partículas
1. Problemas de tamaño: no son
“observables”, ni “imagina...

Atención a lo que decimos
1. No podemos “observar” partículas atómicas en su estado “natural”, sin
alterarlas. Esto es ya ...

El impacto mental del principio de
indeterminación de Heisenberg
1. Introducción: el
determinismo en la
física
2. Las bola...

1. La mecánica cuántica viene de los “cuantos”
• En 1901, Max Planck estudió
cómo emite energía un “cuerpo
negro”, y concl...

2. El sistema “solar” de Rutherford-Bohr
• Desde 1910-1911, se tiene la descripción
física del átomo: un núcleo central “s...

El espectro y la intimidad del átomo
• Al analizar las
radiaciones, aparece el
espectro característico
• Bohr establece ni...

Rarezas “cuánticas” de los electrones
Salta, pero no “pasa” de uno a otro”:
no hay estados intermedios
Esto contradice el ...

Heisenberg calcula probabilidad
• “Bohr había ofrecido en su
principio de correspondencia la
posibilidad de calcular estas...

Nace la “mecánica” cuántica
Heisenberg prescinde de la
representación de los electrones
(nunca le gustó mucho hablar de
“p...

La ecuación de Schrödinger
De Broglie propone asociar a toda partícula
una onda, como sucede con el fotón
Schrödinger inte...

Lo que recuerda Heisenberg
• “Luego vino la teoría de la transformación de
Dirac y Jordan (...). Poco a poco fuimos por
ta...

El principio de indeterminación
Heisenberg se sirve del intento de Dirac y
Jordan (1926) de combinar matrices con la
ecuac...

Principio de …
¿qué?
Uber den anschaulichen inhalt der
quantentheoretischen Kinematik
und Mechanik (1927)
(Sobre el conten...

• “El estado del electrón así
representado no nos permite
asignar al electrón en órbita
propiedades definidas, como
coorde...

El impacto mental del principio de
indeterminación de Heisenberg
1. Introducción: el
determinismo en la
física
2. Las bola...

V Reunión Solvay – Hotel Metropol (Bruselas) 1927

Conflicto de interpretaciones
• La V reunión Solvay en el hotel
Metropol de Bruselas (1927)
• Bohr, Pauli, Heisenberg está...

Paradoja del gato, de Schrödinger
• Una caja cerrada y opaca contiene un gato, una botella de
gas venenoso, una partícula ...

¿Cómo interpretarla?
Hay tres niveles de interpretación conectados:
1. La fórmula es la que es. Dice que están conectadas ...

No olvidar el acceso estadístico
• Si hacemos una estadística sobre la
caída de las hojas de un árbol, en
otoño. Podemos h...

El impacto mental del principio de
indeterminación de Heisenberg
1. Introducción: el
determinismo en la
física
2. Las bola...

Impacto cultural
• La idea de que hay
una
indeterminación en
el fondo de la
materia ha dado la
vuelta al mundo
• La física...

Penrose: las bases físicas de la conciencia
• Roger Penrose,
Un autor que quiere relacionar todo
• Se plantea la relación ...

El encuentro con los “microtúbulos”
• En Sombras de la mente (1994)
• Intenta buscar un lugar en el
cerebro que pueda apro...

Los microtúbulos de las neuronas
Stuart Hameroff
(1947, Buffalo, Nueva York)
Anestesista y prof. de la U. de
Arizona
Quiso...

M. Bejar
• “El modelo Penrose-Hameroff supone
que la información física del medio
queda registrada cuánticamente en las
tu...

David Chalmers
• “Los acercamientos cuánticos a la
razón tienen las mismas lagunas que
las explicaciones neuronales o
comp...

Experiencias de Ben Libet
• Estudio la actividad
cerebral cuando se hace
una elección entre dos
posibilidades.
• Resultó q...

Reacciones
• Mucho entusiasmo en
revistas de divulgación
• Y mucho especialista en
contra
• Porque hay demasiadas
conexion...

El impacto mental del principio de
indeterminación de Heisenberg
1. Introducción: el
determinismo en la
física
2. Las bola...

Relación, pero …
• Tiene que haber alguna relación, entre una
mente y un cuerpo movido libremente.
• Además, cuando una pe...

Indeterminación y libertad
• ¿Hace falta una conexión directa con la
mecánica cuántica para que funcione la
libertad?
• En...

Conclusión de Niels Bohr
“Es muy significativo que los conceptos
sencillos de la ciencia física pierdan en
mayor grado su ...

Posturas contrarias
• Para Stephen Hawking
La mecánica cuántica es
determinista en sí misma,
pero quizá la
indeterminación...

• La vieja física aristotélica aspiraba a
conocer las esencias de las cosas (y
estimuló la alquimia)
• La física newtonian...

Aleatoriedad e indeterminación
Hay ámbitos donde la
realidad en la que nos
movemos conecta
claramente con el
ámbito “atómi...

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