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La física cuántica como parte de la historia del ser Camino Jeremías En lo que sigue quisiera señalar los indicios que nos permiten comprender la física cuántica como parte de la historia del ser. Para ello es necesario evaluar si la física cuántica presenta o no la posibilidad de preguntar por el sentido del ser; ello es decisivo ya que no todo problema o tratamiento conlleva ínsita esa posibilidad. Pero, si la misma se llega a mostrar, la pregunta es realizable y, en cuanto se busca su respuesta, comienza una nueva indagación. En este trabajo tomaré dos artículos en los que aparece aquella posibilidad; dado que se produce desde la física cuántica, se impone tomar las determinaciones propias de la misma, en un tema que es central en sendos artículos: ¿qué es el ente cuántico? Las dificultades sabidas de esta rama principal de la Física podrían generar cierta hesitación; empero, más allá de que este trabajo logre su cometido (y yo creo que es así), habrá sido ya fructífero si, quien leyere estas páginas, haya visto que el ser, ni siendo algo abstracto, ni algo generalísimo, ni algo común, sin embargo, está allí: sólo hay que buscar el acceso apropiado y tener la disposición adecuada1. El primer artículo que comentaré fue publicado por Heisenberg en 1927 y lleva por título: Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik (Heisenberg, 1927), "Sobre el contenido observacional de la teoría cuántica de la cinemática y mecánica". En él, su autor se propone aclarar lo que los resultados experimentales ofrecían, para así obtener un entendimiento de la física cuántica. En sus delineaciones generales, por un lado, el autor destaca la importancia de los experimentos por sobre la teoría y, por el otro, establece que la teoría respectiva debe estar libre de contradicciones internas y que de ella puedan ser derivados resultados constatables experimentalmente. Dos elementos se muestran aquí: lo observacional, como experimentación científica, y la teoría, como el conjunto de conceptos relacionados lógica y matemáticamente. Un concepto físico es, aquí, una determinación de la cosa física. En la física cuántica ocurre que hay un principio que rige sobre tales relaciones. Este principio había sido puesto de relieve por Heisenberg en un artículo que había publicado dos años antes, y que Born, al ampliar los resultados de dicha publicación, nombró como condición cuántica fuerte. La fuerza de la condición, manifestó Born, consistía en 1 Si el lector estuviese interesado en la empresa de descubrir la pregunta por el ser allí donde es posible, lo invito a entrar a mi perfil en la página de internet https://www.academia.edu, donde ya he subido algunos trabajos en esa específica línea. que todos los resultados más importantes, derivables matemáticamente, le obedecían. Sin embargo, como expresión matemática que era, su sentido no llegaba a ser inmediatamente comprensible. Me estoy refiriendo al principio de incertidumbre: la importancia decisiva del artículo que ahora comento está en la captación comprensiva del mismo, pues abre al mundo cuántico como tal. En la digresión, Heisenberg elabora y desarrolla ejemplos particulares con el fin de hacer visible cómo interviene tal principio; creo que es necesario exponer alguno de ellos aquí, porque así es posible entender cómo encuentra la constitución de la cosa cuántica, y, además, deja a la vista aquello contra lo que disputa el otro artículo. El principio relaciona un par específico de conceptos físicos: tal es el caso de la posición y la velocidad de una partícula, así como de la energía y el tiempo. Tomaré el primer par: Heisenberg propone pensar cómo llegar a establecer cuál es la trayectoria de una partícula cuántica (p. ej. un electrón). La pretensión, en principio, tiene sentido porque una partícula con masa se determina conceptualmente por la posición y la velocidad; si tiene velocidad, está en movimiento y, por lo tanto, realiza una trayectoria. En cuanto se habla de determinación efectiva se dice constatación actual de alguna de las determinaciones posibles de la partícula cuántica, y ello se logra mediante experimentación y medida. Ahora bien, Heisenberg especifica en el artículo cuál es el experimento cuántico adecuado para ello, pero lo que aquí interesa es lo siguiente. En atención al principio de incertidumbre, la experimentación sólo puede otorgar una colección de puntos espaciales, lo mismo que una colección de velocidades, pero no puede garantizar ambas colecciones con iguales precisiones a la vez. En otras palabras, se puede determinar efectivamente la posición de una partícula en un determinado momento con una precisión inmejorable mientras que su velocidad tiene una precisión menor, y viceversa. Es decir, queda garantizada la determinación efectiva de una de ellas pero no de la otra. El resultado de esta investigación es que o bien sólo se conocen efectivamente las distintas posiciones en cada momento de una partícula pero nunca su velocidad ni la dirección posterior o anterior a cada posición, o bien sólo se conoce efectivamente su velocidad pero nunca dónde estaba cada vez. Por lo tanto, no es posible asignarle una trayectoria, y sólo se puede afirmar que una partícula cuántica tiene una posición o tiene velocidad efectivamente cuando se está haciendo el experimento adecuado, ni antes ni después de éste. Por eso Heisenberg dice que la trayectoria de una partícula surge únicamente allí donde es observada. El principio de incertidumbre relaciona pares específicos de conceptos tal como se los entendía desde antes de la física cuántica. Heisenberg afirma, por ello, que no deben modificarse tales nociones, porque es la relación de ellas tal como ellas son lo que hace al mundo cuántico. El principio de incertidumbre establece, así, que toda cosa cuántica está determinada por pares de determinaciones que excluyen su certidumbre, y que tales determinaciones sólo son tales si hay un experimento que efectivamente las determine. De este modo, se anuncia la inevitable relatividad de experimento y realidad, en el sentido mencionado. En 1935, Einstein en conjunto con Rosen y Podolsky publican un artículo que se titula: Can quantum-Mechanical description of physical reality be considered complete? (Einstein, Rosen, Podolsky, 1935), "¿Puede ser considerada completa la descripción mecanocuántica de la realidad física?", que es el otro artículo que quiero comentar. Para abreviar designaré con EPR a los tres autores. La pregunta no es la expresión de una duda escéptica ni una desconfianza, sino que manifiesta una evaluación en el sentido de un enjuiciamiento. Así, el artículo elabora y lleva a cabo un procedimiento por el que se decide sobre aquella descripción mecanocuántica mencionada en el título, que no es otra que la dada por Heisenberg con los importantes aportes de Bohr que no he tratado aquí. La pregunta muestra, por un lado, que el procedimiento de decisión está dirigido a la consideración de la comunidad de físicos, quienes son partícipes y observadores del debate, en atención a lo que en él es desarrollado. Por otro lado, se explicitan en ella los elementos más importantes de aquel procedimiento. Se puede destacar primeramente a la descripción y a la realidad física; esta separación no es aleatoria pues EPR establecen en el inicio del artículo que la realidad física, como realidad objetiva, es independiente de cualquier teoría. Teoría es a lo que se hace referencia con la descripción y, como está dicho en la publicación, es un conjunto articulado de conceptos que representan la realidad física. De modo tal que, por descripción mecanocuántica de la realidad física debe entenderse teoría cuántica que corresponde a la realidad física objetiva. Por su lado, lo conceptos, dicen los autores, son determinaciones cuantificablesde la cosa física, es decir, de su realidad objetiva. Ven, así, un primer criterio que señala aquello que toda teoría, como tal, debiera poseer: corrección y completitud. Por la corrección EPR entienden el grado de acuerdo entre las conclusiones de la teoría y la experimentación, mientras que completitud refiere a que cada elemento de la realidad física debe tener su contraparte teórica (un concepto). Si una teoría satisface la corrección y completitud, entonces cumple con ser la representación de lo representado. Pero, ¿cómo puede llegar a representación lo que se busca representar? EPR ponen un segundo criterio que tiene por base el que todo elemento de la realidad física llega a representación mediante el experimento y la medición, por lo que entienden que todo concepto físico tiene una afinidad con un elemento real mediatizado por el experimento y la medición. De esta manera, el criterio dice que si es posible predecir con ciento por ciento de certeza una cantidad física, entonces esa cantidad física representa un elemento de la realidad. Hasta aquí quedan dichos los basamentos del procedimiento de decisión; este procedimiento es desarrollado haciendo mayor hincapié en el último criterio nombrado y en la completitud de la teoría cuántica. La otra parte del procedimiento es la demostración de la conclusión: para ello piensan a dos partículas puestas en una interacción inmediata, las que, un momento después, son separadas lo suficiente como para que, cualquier interacción entre ellas, se produzca en un lapso de tiempo medible. La situación cuántica en ambos momentos es descripta mediante la teoría cuántica. Lo que encuentran es que el estado final del sistema permite conocer la posición y la velocidad de ambas partículas a la vez, lo que contradice el principio de incertidumbre. A este fenómeno se le conoció luego como entrelazamiento cuántico. La conclusión a que EPR llegan no es, sin embargo, el descarte de la teoría cuántica, sino la postulación de existencia de elementos reales aún no captados por la teoría, que son partícipes de los estados cuánticos reales, en consideración a los cuales no habría un principio de incertidumbre. La teoría, en conclusión, era incompleta: es decir, faltaban representar elementos reales. Sin embargo, investigaciones posteriores demostraron que el entrelazamiento cuántico sí era compatible con el principio de incertidumbre. Lo problemático para EPR era que tal fenómeno implicaba algo muy importante y que no fue dicho explícitamente en el artículo: a saber, la violación de que nada supera la velocidad de la luz. Cabe agregar que su comprobación experimental recién pudo efectuarse varias décadas más adelante, con modificaciones necesarias para adecuarse a lo efectivamente medible. Es decir, que la sentencia final del enjuiciamiento quedó en el ámbito del experimento. El resultado físicamente importante fue el descubrimiento de un fenómeno físico. De acuerdo a la tarea mentada, dos puntos interesan aquí. Primero, repasando lo que ambas posturas en debate tienen como requisitos para la teoría, se ve que ellas se centran en la realización de experimentos como procedimiento para la confirmación u obtención de elementos conceptualizables, además de la no contradicción de la teoría consigo misma y la derivación de conclusiones constatables. En ese sentido, lo que de singular tiene el artículo de Heisenberg es haber destacado la importancia de la experimentación, mientras que lo singular del artículo de EPR es la formulación clara de lo que es una teoría y lo que puede pensarse, en la perspectiva física, sobre la realidad. En ambos artículos, pues, quedan resaltados particularmente tres cosas importantes: la teoría, la experimentación y la realidad física. Segundo, y en relación a esto último, se puede notar que no se duda de que la teoría es una descripción conceptual de la realidad física, ni que la experimentación es experimentación sobre la realidad física, ni que la teoría guía y también es construida por la experimentación. En una frase condensada esto queda afirmado así: "la teoría física es una representación de la realidad física mediada ineludiblemente por la experimentación física". Esta es la expresión de un fenómeno no físico compuesto de tres partes. En tanto fenómeno no físico, es algo que no tratan los artículos explícitamente y, sin embargo, está presente con cierta claridad. Intentaré mostrar las señales de su presencia en cada artículo. Para Heisenberg, las determinaciones efectivas de las determinaciones reales de la cosa física están conjuntadas hasta su igualdad; pero, eso no conlleva a una indeterminación total de acuerdo al principio de incertidumbre. Al contrario, el que las determinaciones conceptuales sean las determinaciones reales de la cosa física, conlleva a que la determinación efectiva mediante el experimento sea la determinación efectivamente real de la cosa física. Y justamente por tal igualdad es que tiene sentido establecer pares de conceptos cuya certeza se excluye mutuamente. En otras palabras, el principio establece la pérdida de certeza en un conocimiento efectivo de la cosa cuántica, por lo cual, la entidad cuántica es tal que sus determinaciones excluyen su realidad efectiva, cuanto menos en un sentido parcial. El principio de incertidumbre habla de una indeterminación efectiva, es decir, de una imposibilidad en la constatación actual del estado cuántico. Por todo lo cual es que Heisenberg no separa, como dos cosas independientes, la teoría de la realidad; al contrario, habla de un contenido observacional: el punto en el cual la teoría y la realidad se tocan efectivamente. En cambio, EPR parten de la distinción afirmando la independencia de la realidad objetiva respecto de toda teoría. Pero, ¿cómo puede probarse físicamente esta afirmación? Ellos mismos sostienen que no es significativo, a los fines que se proponen, establecer algo más respecto de lo que es la realidad en su independencia; y eso es correcto, puesto que su meta sólo apunta a la completitud de una teoría. Pero, de acuerdo al basamento del segundo criterio que se expuso2, se entiende que no pueden alcanzar tal realidad si no es mediante la teoría y la experimentación. Y es que aquella afirmación de independencia tiene sentido sobre la base de su dependencia en el 2 La existencia de un elemento real a partir de una predicción certera fenómeno no físico tripartito. La comprobación de aquella afirmación está por fuera de la investigación física. Sin embargo, bien podría preguntarse por la posible urgencia de declarar tal independencia, y se entiende que la respuesta podría apuntar a la sabida exigencia de que la realidad física debe ser lo que es, más allá de toda comprensión teórica y experimentación que, se dirá, son humanas. Desde el punto de vista físico, y desde la opinión corriente, esta no es sino una creencia, y es físicamente incomprobable. Y si bien este supuesto es colocado antes de todo el desarrollo del artículo de EPR y por fuera de éste, sin embargo, manifiesta lo que se perfilaba desde el artículo de Heisenberg: la intervención humana. Pero, entonces, se hace notar la cuestión de la realidad física y su dependencia o no del quehacer humano. El artículo de Heisenberg podría dar a entender que no hay tal independencia, y, en algún sentido, es así; pero, ¿hasta qué punto?, ¿no se volvería la física un antropomorfismo? Y si así fuera, ¿qué ocurre con el así llamado realismo? Como he intentado mostrar, las respuestas a estas preguntas no pueden ser resueltas desde lo desarrollado en los artículos, pero ellos ofrecen la posibilidad de comenzar a pensar en esa dirección y, por lo tanto, salir del ámbito de la física. A partir de ahora, se mostrará sucintamente cómo es este camino de salida y qué es lo que en él se puede hallar. Comencemosvolviendo al fenómeno tripartito, cuya afirmación es "la teoría física es la representación de la realidad física mediada por la experimentación física". Lo que en ella se muestra es la unidad de tres partes que los artículos han dejado lucir como diferenciadas. Y como se ha mostrado, la afirmación contiene anticipadamente la relación entre las tres partes, que, en vistas de su unidad, no es otra cosa que algo común que entre ellas tienen. Lo que las unifica da razón de su unidad, y desde allí, tal vez, pueda preguntarse por su fundamento. Ahora bien, ¿cómo empezar a ver ese fundamento? No se estaría muy alejado de responder si se dijera que antes debiera contestarse a la pregunta de cuál es el fundamento del fenómeno; ante lo cual se podría sugerir que, al igual que pasa con toda teoría y enunciación, el experimento debe dar las razones últimas. Sin embargo, tal como ambos artículos sostienen, mediante la experimentación se valida una determinación conceptual o se llega a obtener una; es decir, el experimento es una mediación, un punto de acceso de la teoría a la realidad o de ésta a aquella. Pero, en tanto acceso a algo, tiene que darse ese algo como algo, en otras palabras, la teoría y la realidad deben estar de alguna manera ya establecidas para que el acceso sea acorde a lo que da acceso. En el comentario al artículo de Heisenberg he querido destacar la afirmación de que la determinación conceptual es la determinación real; por todo ello, si se ha de dar con el fundamento, la mirada debe apuntar al "es" de tal afirmación. Es decir, que si la determinación conceptual es la determinación real, entonces se debe preguntar cómo son ellos dos, qué son ellos. Pero, ¿no es absurdo sostener que algo del género del lenguaje es lo mismo que algo del género de lo real? Responder implica pensar en lo que se designa por teoría, por realidad y por "lo mismo". Hasta donde se ha desarrollado esta cuestión, "lo mismo" apunta al fundamento por el cual la teoría y la realidad son lo que son. Se dijo teoría como un conjunto de determinaciones conceptuales articuladas, que son, a su vez, las determinaciones reales de la cosa física. En vistas de esta igualdad, ya no es posible pensar en los conceptos como conceptos lógicos simplemente, sino que debe haber algo más para que la determinación conceptual sea también la determinación real. Heisenberg ha captado una diferencia entre las determinaciones: las efectivas, constataciones actuales y experimentales, y las reales, determinaciones de la cosa física en tanto cosa física. Ha dejado claro que la realidad de lo real no queda como pura indeterminación sin su efectividad, sino al contrario, es por la realidad de la cosa física que hay una efectividad tal. Y ¿cuáles son esas determinaciones reales? ¿En qué consiste la realidad de la cosa física? En el artículo, Heisenberg menciona posición, velocidad, tiempo y energía, que son, igualmente, las determinaciones conceptuales. Esto quiere decir que para que algo sea dado como cosa física, no sólo debe darse determinado por su posición, velocidad, energía y tiempo, sino que, igualmente, debe ser captado como una cosa determinada por su posición, velocidad, energía y tiempo. Pero, ¿cómo es esto posible? ¿En tanto qué una determinación conceptual, como la posición, es igualmente una determinación real de la cosa, en tanto posición? Si preguntamos por la manera en que son efectivamente puestas de manifiesto estas determinaciones, se encuentran cantidades numéricas, que es la medida que finalmente otorga el experimento; y si ahora preguntamos por la así llamada expresión teórica de estas determinaciones, encontraremos funciones: función de posición, de velocidad, función de onda, etc. Es decir, que estas determinaciones poseen el rasgo esencial de la matemática. Toda determinación física es una determinación matemática. Pero ¿qué significa ello? Han salido recién dos ejemplos claros: números y funciones; pero, ¿qué es lo matemático de las funciones y los números? ¿Es posible conformarse con decir que la matemática es matemática porque los números son números? Al fin y al cabo, no se perciben números ni funciones, pero se sostiene que las cosas físicas son matemáticas. Tal parece que se tiene un conjunto un poco dispar de cosas cuya entidad es la matemática; así que, es necesario preguntar por lo matemático en sí. Hay varios ejemplos que podrían hacer patente este rasgo aquí buscado: así, no es necesario recurrir a las cosas perceptibles para dar con la relación existente entre el radio de una circunferencia y su perímetro, pero, salvando las correcciones, es el tipo de trayectoria que realizan, es decir, que se encuentra en, algunas órbitas planetarias; tampoco es necesario recurrir a las cosas para llegar a determinar que una línea curvada se puede aproximar por la sumatoria infinita de partes rectangulares de área infinitesimal, que es de donde surge el cálculo infinitesimal, y, aun así, se las encuentra en la descripción de la velocidad de una partícula. Entonces, lo matemático es aquello que se conoce sin recurrir a las cosas que, sin embargo, está en ellas. Así pues, lo matemático es un conocimiento, pero específicamente en un doble aspecto: a saber, es lo que se conoce y lo conocido, es decir, es conocimiento de algo en tanto algo y es la constitución entitativa de lo que es en tanto es. Lo matemático sostiene, pues, la entidad de lo conocido y garantiza el conocimiento de aquello que conoce. Lo matemático es lo que da unidad a lo conocido y al conocimiento. Ahora bien, ¿puede sostener lo matemático por sí mismo la entidad de lo que es?, y si puede sostenerlo, ¿cómo es que puede? Y, por otro lado, ¿es lo matemático una garantía suficiente para el conocimiento? Estas preguntas tal vez queden, sin mayores problemas, incontestadas; empero, por el otro lado, el conocimiento está en aquello que puede conocer: y el que puede conocer es el humano. ¿Por qué puede el humano conocer matemáticamente lo que es matemático? En fin, estas son las cuestiones que apenas se delatan en los artículos físicos, que preguntan por algo más allá de la física y que, de algún modo, la atraviesa. En general, las preguntas apuntan, por ahora, a si lo matemático puede ser fundamento y garantía de sí mismo y de todo lo que contiene. Siendo lo matemático conocimiento anterior de la esencia, y característica esencial, de las cosas, la pregunta por el fundamento y garantía de lo matemático es la pregunta por la posibilidad y aseguramiento del conocimiento y de la esencia de las cosas; en otras palabras, es una pregunta por el conocimiento del ente y por la totalidad del ente. En la época moderna, se halla una afirmación que contiene ambas partes y su unificación: las condiciones de posibilidad de la experiencia en general son igualmente las condiciones de posibilidad de los objetos de la experiencia, que como todos sabemos se encuentra en la Crítica de la Razón Pura (A158, B197, Kant, 2007). Experiencia sólo tiene un ente particular, y es el campo fundamentado en el que se da el conocimiento; a la vez, es el campo de aparición de los objetos de conocimiento, es decir, del ente en tanto ente. El ente singular mencionado es el ser humano, mientras que conocimiento es un tipo de comportamiento que este adopta en su relación con el ente. El principio citado de la Crítica de la Razón Pura rige fundamentalmente la mismidad de la determinación conceptual y la determinación física. Este es un principio de la metafísica de la subjetividad: en otras palabras, del ser como subjetividad3. Aquí hallamos la causa por el cual Heisenberg tuvo que encontrarse, en cierto modo, con el antropomorfismo. Ahora bien, y con esto se da conclusión a este trabajo, en las investigaciones cuánticas se ha posibilitado la aparición más clara de signos de rasgos esenciales y fundamentales. En esta situación, en laque se está ante el ser como subjetividad, se puede seguir indagando sobre la subjetividad como tal, conservando la metafísica, o bien, comenzar a pensar la otra parte de lo hallado, y salir así del olvido del ser. Bibliografía Einstein, A., Rosen, N., Podolsky, Y. P. (1935). Can Quantum-Mechanical description of physical reality be considered complete?. Physical Review, Vol. 47, 777-780. Heidegger, M. (2009), La pregunta por la cosa, ed. Palamedes. Heisenberg, W. (1927). Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik. Zeitschrift für Physik, Vol. 43, 172-198. Kant, I. (2007), Crítica de la Razón Pura, Buenos Aires, Argentina, ed. Colihue. 3 Exactamente como lo expresó Heidegger en sus clases tituladas “La pregunta por la cosa” (Heidegger, )
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