Se arroja nueva luz sobre la disputa de Bohr y Einstein

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Einstein y Bohr

En la física clásica no hay incertidumbres – las propiedades de la materia a nivel atómico son deterministas, es decir, están predeterminadas. La teoría de la mecánica cuántica, no obstante, sólo dice algo sobre cómo de probables son las propiedades y las dos interpretaciones de las leyes de la física fueron fuente de gran controversia entre Einstein y Niels Bohr. Una nueva investigación refuerza la teoría cuántica de Bohr. Los resultados acaban de publicarse en la revista académica, Physical Review Letters.

La nueva investigación, llevada a cabo en colaboración entre el Departamento de Análisis Matemático de la Universidad Complutense de Madrid y Michael M. Wolf, profesor de física cuántica teórica en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, ofrece una re-evaluación de la disputa histórica sobre la (in-)completitud de la mecánica cuántica.

Los resultados refuerzan la posición de Bohr demostrando que cualquier hipotética teoría que fuese “más completa” que la mecánica cuántica, está necesariamente en oposición con el principio de Einstein de que las cosas sólo pueden funcionar localmente. Entonces, por ejemplo, un evento sobre la Tierra no podría afectar instanténeamente a lo que sucede en la Luna. Irónicamente, el deseo de Einstein de una descripción más completa de la realidad física falla debido a su propio principio.

El inicio de la historia

Desde los primeros días de la mecánica cuántica, Albert Einstein no ocultó su insatisfacción con la naturaleza estadística de la misma y el hecho de que ciertas observaciones tales como la posición y el tiempo no pudiesen medirse simultáneamente con precisión.

Einstein desafió especialmente a la recientemente desarrollada “Interpretación de Copenhague” de la mecánica cuántica en el quinta Conferencia Solvay en Bruselas en 1927 creando una serie de experimentos hipotéticos. Todos estaban preocupados con una medida común de observaciones que eran irreconciliables (es decir, no se podían medir a la vez) de acuerdo con la nueva teoría de la mecánica cuántica.

No obstante, durante la conferencia, Niels Bohr fue capaz de refutar todos los ejemplos propuestos por Einstein revelando huecos e inconsistencias en el razonamiento de Einstein. La disputa entre Einstein y Bohr continuó y culminó en 1935 cuando Einstein, junto a B. Podolsky y N. Rosen, usaron una característica – ahora conocida como entrelazamiento – para defender que tiene sentido atribuir valores a obsevaciones irreconciliables. Además, dado que la mecánica cuántica no predice estos valores, Einstein pensó que debería ser considerada incompleta.

Esta vez el argumento de Einstein no pudo ser refutado tan fácilmente. Incluso aunque Bohr respondió rápidamente, se necesitó varias décadas y no el descanso de una conferencia antes de que J.S. Bell demostrase cómo podía zanjarse el tema a través de un experimento. Más tarde gente como A. Aspect llevaron a cabo en realidad el experimento y descartaron las afirmaciones de Einstein.

Futuras teorías

Hoy las teorías de Bohr están generalmente aceptadas y sabemos que una teoría completa en el sentido que defendían Einstein, Podolsky y Rosen está en oposición con los experimentos o con los principios de Einstein.

No obstante, quedaba una cuestión, si pudiese haber una teoría más completa que la mecánica cuántica, pero aún lo bastante incompleta para estar en acuerdo con el principio de Einstein. Los nuevos resultados, que constan de una serie de cálculos matemáticos teóricos responden no a esta pregunta.

“Nuestros hallazgos no sólo cierran la vieja discusión. También nos dicen algo sobre las teorías del futuro – cómo deberían ser las teorías que van más allá de la mecánica cuántica. No tiene sentido buscar teorías que sean más deterministas, es decir con más certeza que la mecánica cuántica. Si mantenemos los principios de Einstein, tenemos que aceptar mucha borrosidad”, explica Michael M. Wolf, profesor en el Instituto Niels Bohr.


Artículos de investigación en Arvix y Physical Review Letters

Autor: Gertie Skaarup
Fecha Original: 18 de enero de 2010
Enlace Original

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