¿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 más remedio 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 hecho de 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 exactamente hasta 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 de que se escape este poco de aire significa que la presión ha
disminuido 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 Heisenberg llegó, en 1927,
a la conclusión de que no. La pequeñez de un dispositivo de medida tiene un
límite. Podría ser tan pequeño como una partícula 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 eso introduce 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 cuanto de luz en él —o
mejor un fotón de rayos gamma— para «verlo». Y ese fotón, al chocar,
desplazaría por completo al electrón.
Heisenberg logró demostrar que es imposible idear
ningún método para determinar exacta y simultáneamente la posición y el momento
de un objeto. Cuanto mayor es la precisión con que determinamos la posición,
menor es la del momento, y viceversa. Heisenberg calculó la magnitud de esa
inexactitud o «incertidumbre» de dichas propiedades, y ese es su «principio de
incertidumbre».
El principio implica una cierta «granulación» del
universo. Si ampliamos una fotografía de un periódico, llega un momento en que
lo único que vemos son pequeños granos o puntos y perdemos todo detalle. Lo
mismo ocurre si miramos el universo demasiado cerca.
Hay quienes se sienten decepcionados por esta
circunstancia y lo toman como una confesión de eterna ignorancia. Ni mucho
menos. Lo que nos interesa saber es cómo funciona el universo, y el principio
de incertidumbre es un factor clave de su funcionamiento. La granulación está
ahí, y eso es todo. Heisenberg nos lo ha mostrado y los físicos se lo
agradecen.
No hay comentarios:
Publicar un comentario