Aspectos filosóficos del principio de indeterminación de Heisenberg

2. Introducción: filosofía y física
3. Física precuántica: la cuestión del determinismo
4. El indeterminismo y la nueva física
5. Bibliografía

Título original: SOBRE ALGUNOS ASPECTOS FILOSÓFICOS DEL PRINCIPIO DE INDETERMINACIÓN DE HEISENBERG

RESUMEN:

El presente artículo intenta demostrar que los antiguos y nuevos progresos en física constituyen una atractiva fuente de investigaciones para el filósofo de la ciencia. El problema científico-filosófico particular que trato, a saber, el principio de indeterminación o incerteza de Heisenberg, me sirve de ejemplo para señalar que entre la física y la filosofía hay muchos más puntos de encuentro que de divergencia.

INTRODUCCIÓN: Filosofía y física

Las diversas cuestiones a las que pasaré revista, pretenden dar una prueba notable de las repercusiones que han tenido los progresos en la física -en este caso el principio de incerteza o indeterminación debido a Heisenberg- sobre el conjunto de las concepciones de la filosofía natural.

Las relaciones entre la física y la filosofía no constituyen realmente una novedad. Desde el siglo V antes de nuestra era, graves pensadores utilizaban estas dos herramientas casi sin distinguir entre una y otra, actitud que perduró sin grandes modificaciones muchos siglos posteriores y cuya influencia se siente poderosamente aún en nuestros días.

Podemos hacer un recorrido rápido a través de las ideas filosófico/científicas para darnos cuenta de ello: las aporías de Zenón, los fragmentos de Heráclito o Parménides, el De los Cielos de Aristóteles, el modelo Ptoloméico del universo, los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Newton, los Elementos de la filosofía de Newton de Voltaire, la Crítica de la Razón Pura de Kant, y en el siglo pasado autores como Carnap, Popper, Russell, Einstein, Poincaré, Planck y Heisenberg evidencian lo dicho.

Estos pensadores podrían ser colocados tanto en una lista de científicos (físicos) como de filósofos sin lugar a objeciones. Afirma Leopold Infeld que Einstein en una ocasión le confesó: "Soy más filósofo que físico"[1].

FÍSICA PRECUÁNTICA: LA CUESTIÓN DEL DETERMINISMO.

Antes de pasar a explicar las implicaciones filosóficas del principio de incertidumbre de Heisenberg, haré una presentación del estado de las relaciones entre la física y la filosofía antes del polémico principio, es decir, explicaré la creencia o tesis rectora de todas las concepciones científicas antes de 1927, esto es, el principio de determinación.

El surgimiento y posterior desarrollo de la física cuántica es uno de los episodios más apasionantes y complejos en la historia de la ciencia moderna. Inicia con el descubrimiento de la radiactividad. Continúa con el trabajo de Max Planck alrededor de la llamada catástrofe ultravioleta. Pasa por el desarrollo del arsenal nuclear y continúa más recientemente con el desarrollo de tecnologías avanzadas en microelectrónica, semiconductores, biología, medicina nuclear, etc., desarrollos que tienen en común el trabajar con sistemas microscópicos en escalas de energía muy pequeñas. Escalas en las que la forma clásica de analizar los fenómenos pierde sustento y se hace necesario volver a preguntarse por los conceptos de incertidumbre, causalidad y el proceso mismo de medición.

La clase de leyes naturales presentadas por Demócrito en su imagen atomística de la naturaleza no consiguió su explicación e importancia definitiva sino en el desarrollo ulterior de las ciencias naturales en Occidente: precisamente, en la idea de la determinación absoluta de todo el devenir natural.

Explicaré este principio que constituye la columna vertebral de todas las ciencias antes de 1900, tal y como se concebía en su formulación definitiva. A continuación presento, aunque de manera menos técnica, un ejemplo con el que Pascual Jordan ilustra y esclarece el problema del determinismo:[2]

Pensemos en el sistema planetario con sus planetas, lunas y soles. Supongamos que dichos planetas son cuerpos celestes que poseen una forma esférica exacta, dejando de lado tanto sus partes planas por acción de la rotación como, por ejemplo, la influencia que ejercen la luna y el sol sobre las mareas de la tierra. Así mismo ignoremos los cometas, meteoritos y otros cuerpos que vagan por el espacio del sistema planetario.

De esta forma simplificada del sistema planetario podemos decir: si yo fuese un astrónomo (o un físico o un matemático) que conoce alguna vez con exactitud el estado momentáneo del sistema -aquí incluyo el conocimiento de las masas de todos los cuerpos celestes, como también el lugar que ocupan (en referencia al sol) y sus velocidades momentáneas (en magnitud y dirección)- , para mí predecir cuáles vayan a ser en el futuro los movimientos dentro del sistema planetario -dónde estarán los planetas dentro de diez o cien años- es una cuestión de puras y simples operaciones matemáticas. Así mismo, podría también calcular hacia atrás, reconstruyendo cuáles fueron esos movimientos. La datación de momentos históricos importantes se apoya, precisamente, en la posibilidad de predecir o calcular astronómicamente el momento histórico de un determinado eclipse solar. Pero para nuestra consideración actual es más importante el que eclipses y todos los movimientos que se den en el sistema planetario puedan ser calculados con antelación, para de esta manera tener un conocimiento suficientemente exacto de su estado actual, y nuestros cerebros y las calculadoras electrónicas resistan los esfuerzos necesarios. ¿Qué se entiende entonces por determinismo?