Física Cuántica y Teoría del Caos: Impacto en la Ciencia y la Filosofía
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Introducción a la Física Cuántica
El mundo atómico empezó a revelar características sorprendentes y paradójicas desde el punto de vista de la física clásica o newtoniana.
La Dualidad Onda-Partícula
A partir de las investigaciones de Einstein y Max Planck, se destruye la oposición tradicional entre materia y energía. En 1900, Max Planck descubrió que la energía no se emitía de manera continua, sino en paquetes o cuantos de naturaleza discontinua. Einstein identificó los cuantos de la luz, a los que llamó fotones.
En el seno de la física cuántica se elaboraron dos teorías alternativas, pero equivalentes:
Mecánica Matricial de Werner Heisenberg
Esta formulación prefiere la interpretación de los procesos físicos como procesos discontinuos de naturaleza corpuscular.
Mecánica Ondulatoria de Erwin Schrödinger
Esta formulación prefiere la interpretación de los procesos físicos como procesos continuos.
Estas teorías estaban basadas en el Principio de Incertidumbre.
El Principio de Incertidumbre
Toda medición implica una interacción entre el observador y el objeto observado.
La Superposición Cuántica
En la realidad se dan dos estados superpuestos; la realidad se encuentra indeterminada, pues se halla en todos los estados posibles a la vez hasta que nuestra observación la obliga a determinarse y adoptar uno u otro.
El Gato de Schrödinger
Un gato se encuentra encerrado en una caja junto a una botella llena de gas venenoso. Un dispositivo rompe la botella; hay un 50% de probabilidades de que esto ocurra. Según la física cuántica, antes de que esto ocurra, ambos fenómenos están ocurriendo a la vez; por lo tanto, el gato está vivo y muerto a la vez.
La Teoría del Caos
Se inicia en el siglo XX y se desarrolla en la década de los 60 con la contribución de Edward Lorenz. La teoría del caos nace como descripción de ciertos fenómenos que escapan a la previsibilidad. El término "caos" nos recuerda a "desorden o confusión", pero lo que los caracteriza es su gran sensibilidad a las condiciones iniciales. El problema radica en que la evolución del sistema que deseamos explicar requiere una complejidad creciente de forma exponencial. Esta teoría se relaciona con la geometría fractal, pues algunos científicos consideran que es la herramienta adecuada para abordar el estudio de los fenómenos caóticos.
Implicaciones Filosóficas
Las características principales son:
Imposibilidad de Separación Sujeto-Objeto
Para observar algo, hay que interaccionar con ello. Cuando lo observado es de tamaño pequeño, esta interacción condiciona el resultado.
Indeterminismo e Imprevisibilidad
Tanto la mecánica cuántica como la teoría del caos cuestionan la imagen determinista. Según la primera, solo se pueden establecer leyes estadísticas que no predicen con exactitud, sino que solo calculan sus probabilidades.
Alejamiento Respecto al Sentido Común
La teoría de la relatividad, la física cuántica y la teoría del caos se distancian de nuestras intuiciones y percepciones habituales.