El Principio de Heisenberg y los guionistas indocumentados.
Una y otra vez, leo en los medios una interpretación insuficientemente clara de una de las grandes verdades de la física moderna (hasta donde sabemos). Me refiero al llamado Principio de Incertidumbre, enunciado y probado por Werner Karl Heisenberg, uno de los artífices del edificio de la física cuántica (en la foto, de jovencito; seguro que esa sonrisa es la del que piensa “ya verás, ya, ya verás qué lío voy a armar”).
Contínuamente, en los períodicos lees eso de que “la física moderna demuestra que no podemos fiarnos de nada porque el observador altera la realidad de lo observado…y bla, bla, bla…”. Uff, vaya lío.
Por ejemplo, esta tarde, he visto a mis hijas con el DVD de Parque Jurásico 1. Allí, el presunto matemático, el tal Sorna (Jeff Goldblum), comentando lo mal que están saliendo los experimentos con los dinosaurios, dice la cosa esa de que según el Principio de Indeterminación de Heisenberg, todo observador altera necesariamente los resultados del experimento y de ahí la chapuza del Parque. Dada la pasión que tienen mis hijas por esa película, mucho me temo que ya se hayan quedado con esta estupidez de por vida. Así que no he podido resistirlo más y me he puesto a escribir este post.
En realidad, no es que sea un disparate lo que de que el observador altere un experimento. Para empezar, existe el llamado “error del observador” y es bien conocido en el mundo de la experimentación científica. Es un tipo de error que resulta posible corregir o neutralizar, en la mayoría de las ocasiones. .
Pero el Principio de Indeterminación de Heisenberg es algo mucho más sutil y difícil de explicar. ¡Lo que dice Heisenberg se aplica y se prueba para la observación de las partículas subatómicas, no de los dinosaurios!
En su enunciado más simple, el Principio de Indeterminación indica que cuanto más precisos seamos en el conocimiento de la posición de una partícula, más inexactitud tendremos en lo relativo a su momento de inercia (es decir a la cantidad de movimiento que posee esa partícula). Simplificando aún más, podríamos enunciar el Principio diciendo que cuanto más precisos seamos en el conocimiento de la posición de una partícula, menos precisión tendremos en el conocimiento de su velocidad. La forma en la que los físicos expresan esta fatal incertidumbre es diciendo que si hacemos una tabla estadística con las posiciones posibles y las velocidades posibles de una partícula en un momento dado, la desviación típica de una de las variables es grande…si la desviación de la otra variable es pequeña. Y viceversa. Es decir, que el producto de ambas desviaciones se mantiene en un valor que, como mínimo, es la constante de Planck dividida por 4 veces el número pi. Si crece una, disminuye otra para compensar, no podemos encontrar una desviación cero en ambas variables. O sea, que no podemos saber exactamente dónde están las partículas, sino que solo nos es dado establecer diferentes posiciones posibles para ellas; siendo así que si las posiciones posibles son muy coincidentes, nuestro desconocimiento del momento inercial será, para compensar, muy grande.
Este Principio pues, no habla en principio de una modificación de la partícula que medimos por culpa de nuestra observación. En esencia, es sencillamente una consecuencia de la esquiva naturaleza última/íntima de la materia. Porque según la física cuántica, la materia, en sus últimas instancias, no es ni partícula ni onda, sino ambas cosas al mismo tiempo. Y esa dualidad, inimaginable para la mente humana, es la que tiene como resultado el Principio de Indeterminación. La materia, cuando llegamos hasta las últimas consecuencias en su análisis, tiene la bendita manía de no ajustarse nada bien a nuestra forma de pensar, que está condicionada por nuestra experiencia en el mundo supra-particular (un mundo lleno de objetos no ondulatorios, como los árboles y los dinosaurios).
Por otro lado, y quizá este es el origen de que tantas veces se confunda el principio de Heisenberg con el puro error de observación, resulta que en presencia de los fotones, las partículas subatómicas se comportan de una manera menos incierta que cuando dichos fotones no están presentes. De este hecho podríamos deducir también que “ver” una partícula subatómica implica modificar su posición, en la medida en que necesitamos fotones para “ver” las partículas.
En todo caso, sea cuál sea la interpretación de la indeterminación (la incertidumbre intrínseca o el factor modificador de los fotones), locierto es que la indeterminación de Heisenberg se manifiesta cuando intentamos capturar la realidad subatómica, cuando buceamos hasta las visiones más pequeñas de la realidad.
Pero en el mundo ordinario en el que utilizamos nuestros sentidos, podemos no tener en cuenta esta fuente de incertidumbre. No es que no exista, es que no nos resulta estrictamente preciso tenerla en cuenta en la mayoría de las veces.
Y desde luego, no tendría que preocuparle lo más mínimo la indeterminación al insufrible Sorna de Parque Jurásico, que tanto le gusta a mis hijas. El guionista de Spielberg no debió aprobar física. Seguro.