Heisenberg y los observables

Heisenberg y los observables

Generalmente es reconocido el hecho de que el papel publicado en julio de 1925 por Werner Heisenberg es el que di fin a la “Teora Cuntica Vieja”, y que con la exposicin de su Mecnica Matricial se di entrada a la Mecnica Cuntica tal como se conoce y se practica en la actualidad.

Heisenber mismo, en su famoso articulo fundacional de la nueva mecánica cuántica, resaltaria el hecho de que “it is well known that the formal rules which are used in quantum theory for calculating observable quantities such as the energy of the hydrogen atom may be seriously criticzised on the grounds that they contain, as basic element, relationships between quantities that are apparently unobservable in principle, e.g., position and period of revolution of electron... Experience however shows that only the hydrogen atom and its Stark effect are amenable to treatment by these formal rules of quantum teory”.

Heisenberg también critica el principio de correspondencia: “It has become the practice to characterize this failure of the quantum-theoretical rules as a deviation from classical mechanics, since the rules themselves were essentially derived from classical mechanics.”

Y en concordancia con Husserl:

On doit s'accommoder du fait que ce n'est qu' travers le processus de connaissance lui-mme que se dcide ce qu'on doit entendre par "connaissance". [...] Toute formulation dans le langage est toujours, non seulement une saisie de la ralit, mais aussi une manire de la mettre en forme et de l'idaliser [...] La connaissance n'est sans doute en dernire instance rien d'autre que l'agencement non pas l'agencement de quelque chose qui serait dj disponible en tant qu'objet de notre conscience ou de notre perception, mais plutt l'agencement de quelque chose qui ne devient un veritable contenu de conscience ou un processus perceptif qu' travers cet agencement meme (Whm, 363-364)

"Philosophie. Le manuscrit de 1942"

Heisenberg, W. Philosophie. Le manuscrit de 1942. Introduction et traduction par C. Chevalley (490 p.). Editions du Seuil, 1998. Premire dition en allemand : Ordnung der Wirklichkeit, 1989. Seconde dition francaise : Arla, 2003, 2010 (173 p.)

da el paso fundamental que destraba el callejon sin salida a que habia llegado la mecanica cuantica.

“In this situation it seems sensible to discard all hope of observing hitherto unobservable quantites, such as the position and period of electron, and to concede that the partial agreement of the quantum rules with experience is more or less fortuitous. Instead it seems more reasonable to try to establish a theoretical quantum mechanics, analogous to classical mechanics, but in which only relations between observable quantities occur.”

Dando a luz la mecánica matricial. Y abriendo una nueva dimension para la fisica.

Quantum-theoretical re-interpretation of kinematic and mechanical relations. W.Heisenberg

As hitherto defined, quantum mechanics enables the radiation

emitted by the atom, the energy values of the stationary states, and other

parameters characteristic for the stationary states to be treated. The theory

hence complies with the experimental data contained in atomic spectra. In all those cases, however, where a visual description is required of a transient event, e.g. When interpreting Wilson photographs, the formalism of the theory does not seem to allow an adequate representation of the experimental state of affairs. At this point Schrödinger’s wave mechanics, menawhile developed on the basis of the de Broglie’s theses, came to the assistance of quantum mechanics.

Tal como Heisenberg lo considera, el cambio de la mecánica clásica a la mecánica cuántica fue así:

In classical physics the aim of research was to investigate objective processes occurring in space and time, and to discover the laws governing their progress from the initial conditions. In classical physics a problem was considered solved when a particular phenomenon had been proved to occur objectively in space and time, and it have been shown to obey the general rules of classical physics as formulated by differential equations.

The manner in which the knowledge of each process had been acquired, what observations may possibly have led to its experimental determination, was completely immaterial, and it was also immaterial for the consequences of the classical theory, which possible observations were to verify the predicitions of the theory. In the quantum theory, however, the situation is completely different. The very fact that the formalism of quantum mechanics cannot be interpreted as visual description of a phenomenom occurring in space and time shows that quantum mechanics is in no way concerned with the objective determination of space - time phenomena. On the contrary, the formalism of quantum mechanics should be used in such a way that the probability for the outcome of a further experiment may be concluded from the determination of an experimental situation in an atomic system, providing that the system is subject to no perturbations other than those necessitated by performing the two experiments.

Nobel Lecture 1939 Heisenberg.

La catástrofe del átomo de Bohr.

La catastrofe del atomo de Bohr.

Bohr cuantizó las orbitas planetarias enunciando el principio, más fundamental de que el ímpetu angular del sistema es un múltiplo entero de la constante de Planck (entre 2p); pero, a pesar de su gran éxito en los átomos hidrogenoides, finalmente se debió concluir que esta cuantización es incorrecta.

En general, el modelo de Bohr:

1. No explica de donde surge la relación mvr = nh/2p ; con lo cual sus resultados son asombrosamente congruentes con los hechos experimentales.
   2. Solo es aplicable para el átomo de hidrógeno, para átomos más complejos sus ecuaciones resultan insatisfactorias
   3. Cuando el espectro del átomo de sodio se examina con un espectroscopio de alta resolución, la línea original se descompone en dos, lo que no se explica en su teoría.
   4. La teoría de Bohr no explica por que cuando los espectros de emisión atómica se observan en presencia de un campo magnético surge una multiplicidad de líneas espectrales (efecto Zeeman).
   5. No explica porque algunas líneas espectrales son mas brillantes que otras.
   6. Existía una incoherencia lógica en su teoría , pues al lado de los principios fundamentales de la Física Clásica y el electromagnetismo, se introdujeron postulados nuevos (momento angular y condición de frecuencia) que entraban en contradicción con los principios de los cuales partía.

Las reglas de la cuantización (momento angular y condición de frecuencia) se añadierón a la Física Clásica sin ninguna liga lógica. Bohr mismo hizo un examen crítico de su teoría a fin de mostrar a los jóvenes físicos la necesidad de buscar los principios de la teoría de los fenómenos atómicos

Con el advenimiento de la mecánica ondulatoria de De Broglie y la ecuación de Schrodinger los estados dinámicos quedaron limitados automáticamente a la serie postulada por Bohr y sólo se abandona el concepto clásico del electrón "planetario".

QG-Mendeleiev, Genaro carmona.

Modelo atómico de Niels Bohr

http://wwwgcmendeleiev.blogspot.ru/2009/02/modelo-atomico-de-niels-bohr.html

El Principio de Correspondencia y Husserl

En fisica, los fenomenos macroscopicos se estudiaban con recursos infinitos, que en realidad eran promedios estadisticos. Sin embargo, en lo microscpico, lo que proporciona explicaciones cientificas es el procedimiento cuantico finito.

Como hemos visto, aplicar analisis continuos infinitos conduce, en el estudio de lo microscopico a catastrofes cientficas (gnoseolgicas).

La filosofia provee las claves de esas catastrofes. El infinito de la dominancia eidtica en la filosofa clsica anula los niveles de realidad, aplanndola y haciendo que las ciencias ms duras avasallen alas ciencias tenidas por ms dbiles, por ejemplo, que son las ciencias humanas.

Es entonces cuando aparece el potencial de ruptura de lo clsico de la fenomenologa.

La fenomenologa explora la realidad como una serie arquitectnica no natural que va desde el mundo vivido, con una universalidad tpica, no eidtica, hasta un nivel originario, estrictamente fenomenologico (refractario de toda eidtica) donde se generan las sntesis de sentido que son meras sntesis esquemticas. Ahora es la propia subjetividad la que resulta medida y estratificada en niveles.

Entonces el principio de correspondencia se generaliza, ya no ser la correspondencia entre lo clsico y lo cuntico. Ser la correspondencia entre la scala naturae, base originaria de la filosofia clsica (y del ideal cientfico reduccionista), y la escala fenomenolgica, que surge de la reduccin desde el nivel de la realidad humana y con niveles diferenciados atestables en su transposicin.

Ya no se intentar hacer corresponder lo clsico y lo post-clsico, sino enfrentar la escala natural y la escala fenomenolgica que confluyen en el vrtice comn de la realidad humana, ltimo escaln de la escala natural y primero de la reduccin.

El principio de correspondencia. Ricardo Sanchez Ortiz de Urbina.

Para lograrlo, Husserl propone la epoxe fenomenologica:

Εποχή Fenomenologica que es “poner entre parntesis este mundo natural entero, que esta constantemente “para nosotros ahi delante”, y que seguira estndolo permanentemente, como “realidad” de que tenemos conciencia, aunque nos de por colocarlo entre parentesis.
No niego “este mundo” como si fuera un sofista,  ni dudo de su existencia, como si fuera un esptico, sino que practico la epoxe “fenomenologica” que me cierrra completamente todo juicio sobre existencias en el espacio y en el tiempo.
Desconecto todas las ciencias referentes a este mundo natural, por slidas que me parezcan.
Desde el momento en que le inflijo el parentesis, no puedo hacer ms que afrontar la existencia tal como es.
Lo que nosotros pedimos se encuentra en otra direccion. El mundo entero, puesto en la actitud natural, con que nos encontramos realmente en la experiencia, tomado plenamente “libre de teorias”, tal como se tiene real experiencia de l, como consta claramente en la concatenacion de las experiencias no vale para nosotros ahora nada; sin ponerlo a prueba, pero tambien sin discutirlo, debe quedar colocado entre parentesis.
De igual modo deben sucumbir al mismo destino todas las teorias y ciencias que se refieren a este mundo, por estimables que sean y esten fundadas a la manera positivista o de cualquier otra.

Ideas relativas a una fenomenologia pura y una filosofia fenomenologica.

pagina 73-74

En el método de la física es la cosa percibida misma, siempre y por principio, exactamente la cosa que el físico investiga y determina científicamente.

La cosa que el fisico observa, con la que experimenta, que esta viendo constantemente, toma en la mano, pone en la balanza, mete en el horno, esta cosa y no otra es la que se convierte en sujeto de los predicados fisicos, como son el peso, la masa, la temperatura, la resistencia electrica, etc.
Igualmente son los procesos y relaciones percibidos mismos los determinados por medio de conceptos como fuerza, aceleración, energía, átomo, ión, etc.
La cosa que aparece sensiblemente, la cosa que tiene las formas, colores, y cualidades olfativas y gustativas sensibles, es, pues, todo menos un signo de otra, sino en cierta medida un signo de si misma.

Sólo esto se puede decir: la cosa que aparece con estas y aquellas cualidades sensibles en las circunstancias fenoménicas dadas es para el fisico -que en general ha llevado a cabo ya la
determinación física de semejantes cosas, en órdenes de apariencias de la índole respectiva – índice de una multitud de propiedades causales de esta misma cosa que en cuanto tales se dan
a conocer justamente en cadenas de apariencias de índole bien conocida. Lo que se da a conocer en ellas es patentemente -justo en cuanto se da a conocer en unidades intencionales de vivencias de conciencia- trascendente por principio.

Ideas relativas a una fenomenologia pura y una filosofia fenomenologica.

pag 121