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¿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. |
