Heisenberg

 

 Werner Karl Heisenberg; Wurzburgo, Alemania, 1901 – Munich, 1976) Físico alemán. Hijo de un profesor de humanidades especializado en la historia de Bizancio, se formó en la Universidad de Munich, donde asistió a las clases de A. Sommerfeld y por la que se doctoró en el año 1923. También colaboró con M. Born, en la Universidad de Gotinga. Durante su formación fue compañero de W. Pauli tanto en Munich como en Gotinga. Más adelante trabajó con N. Bohr en Copenhague (1924-1927) y desempeñó, sucesivamente, los cargos de profesor de la Universidad de Leipzig (1927), director del Instituto Káiser Wilhelm de Berlín (1942) y del Max Planck de Gotinga (1946), así como del de Munich (1958).

Heisenberg

Entre 1925 y 1926 desarrolló una de las formulaciones básicas de la mecánica cuántica, teoría que habría de convertirse en una de las principales revoluciones científicas del siglo XX. En 1927 enunció el llamado principio de incertidumbre o de indeterminación, que afirma que no es posible conocer, con una precisión arbitraria y cuando la masa es constante, la posición y el momento de una partícula. De ello se deriva que el producto de las incertidumbres de ambas magnitudes debe ser siempre mayor que la constante de Planck. El principio de incertidumbre expuesto por Heisenberg tiene diversas formulaciones equivalentes, una de las cuales relaciona dos magnitudes fundamentales como son la energía y el tiempo.

El enunciado del principio de incertidumbre causó una auténtica revolución entre los físicos de la época, pues suponía la desaparición definitiva de la certidumbre clásica en la física y la introducción de un indeterminismo que afecta a los fundamentos de la materia y del universo material. Por otro lado, este principio supone la práctica imposibilidad de llevar a cabo mediciones perfectas, ya que el observador, con su sola presencia, perturba los valores de las demás partículas que se consideran e influye sobre la medida que está llevando a cabo. Heisenberg predijo también, gracias a la aplicación de los principios de la mecánica cuántica, el espectro dual del átomo de hidrógeno y logró explicar también el del átomo de helio.

En 1927 ideó una relación matemática para explicar las rayas espectrales. Para ello, y sobre la base del álgebra de matrices, desarrolló la llamada mecánica matricial, que justificaba las longitudes de onda de las rayas espectrales y que, más tarde, Von Neumann demostraría que era equivalente a la mecánica ondulatoria formulada por el físico austriaco E. Schrödinger. Fue autor también de importantes contribuciones a campos de la física tales como la teoría del ferromagnetismo, el estudio de las formas alotrópicas del hidrógeno molecular, la introducción de las fuerzas de intercambio y del isoespín y la teoría de la difusión.

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.La Teoría del Caos, puede ser bien explicada a través del conocido «efecto mariposa». En ella se describe que el hecho más simple puede afectar de manera caótica en un futuro.

Aparentemente esta teoría parece contradecir a una rama filosófica, el «determinismo», que defiende que todo hecho y acción está sujeto a una cadena de causa-efecto, de manera que es posible predecir cualquier hecho o acción conociendo las condiciones iniciales. En resumen, no existen hechos libres.

El determinismo es en sí, la base de todas las ciencias (tanto sociales como experimentales), pues intentan predecir hechos que se repitan y en base a ello formular teorías o leyes que se ajusten de manera precisa y que se repitan inequivocamente en situaciones futuras.

Esto último asusta en cierto modo. El determinismo parece contradecir la existencia de libertad. Es dificil asumir que las personas estemos sujetos a condiciones que decidan nuestras acciones de tal modo y que la libertad solo sea una aparente sucesión de consecuencias que pueden ser perfectamente predecidas.

Por otro lado, en 1927, Heisenberg enunció su conocido Principio de Incertidumbre, en el que, aplicado a partículas subatómicas, es imposible conocer dos características intrínsecas a la vez, es decir, podemos conocer el momento o el lugar, pero no ambas a la vez. Esto es debido a que el mero hecho de observar puede alterar lo observado.

Pero, tanto la Teoría del Caos como el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, rechazan el determinismo. Simplemente, explican que las condiciones son tantas y tan sensibles a cambios que se hace imposible para las personas predecir de manera absolutamente precisa las situaciones futuras, aportándonos de esta manera esa sensación de libertad en nuestros actos.

Si profundizamos en la sensibilidad del universo y aplicamos la Teoría del Caos al Principio de Incertidumbre, nos damos cuenta de que las posibilidades están sujetas a cambios subatómicos, lo que en consecuencia, provoca que esta variación afecte en cadena a situaciones cada vez más grandes. Para explicarlo, esta situación es análoga a una pequeña bola de nieve rodando colina abajo.

Por supuesto, para objetos macroscópicos, las leyes científicas se cumplen con una alta precisión. Es más, si conociésemos todas las variaciones, condiciones y comportamientos, podríamos predecir con total exactitud cualquier cambio en todo el universo a cualquier nivel. Pero tal tarea es absolutamente imposible pues se tendría que conocer todo lo que sucede en el universo y en el preciso momento en el que sucede.