Popper Karl - La Logica de la Investigacion Cientifica
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APÉNDICE VI. Sobre un procedimiento de medir no predictivo (Cf. el apartado 77) *\ Supongamos que se somete a selección de acuerdo con el momento (gracias a interponer un filtro) un haz no monocromático de partículas, por ejemplo, un haz luminoso (si se tratase de un haz de electrones, en lugar del filtro se utilizaría un campo eléctrico perpendicular a la dirección del rayo, con objeto de analizar su espectro). Supondremos con Heisenberg que este proceso no modifica los momentos —o, dicho con más precisión, las componentes de éstos en la dirección x—, ni, por consiguiente, las velocidades (o sus componentes según x) áe. las partículas así seleccionadas. Detrás del filtro colocamos un contador de Geiger (o una cinta móvil de película fotográfica) con objeto de medir el instante en '" Heisenberg —que habla de medir o de observar en lugar de hacerlo de seleceionar— se vale de la descripción de un experimento imaginario, mediante la cual presenta la situación del modo siguiente: si queremos observar la posición del electrón hemos de emplear luz de frecuencia muy elevada, que entrará en interacción fuertemente con él, y perturbará, por tanto, su momento; y si queremos observar este momento tenemos que utilizar luz de baja frecuencia, que (apenas) altera el momento, pero que no sirve para determinar la posición. A este respecto tiene mucha importaacia que la incertidumbre del momento se debe a una perturbación, mientras que la de la posición no proviene de nada semejante: es resultado, más bien, de evitar toda perturbación considerable del sistema (véase apéndice *XI, punto 9). Mi antiguo argiunento —que se basaba en esta observación— se desenvuelve ahora del modo siguiente: puesto que una determinación del momento no afecta a éste, ya que su interacción con el sistema es muy débil, tampoco ha de afectar a la posición (aunque no consiga revelárnosla); pero esta posición latente puede hacerse patente por medio de una segunda medición; y dado que la primera (apenas) había alterado el estado del electrón, podemos calcular el pasado de éste, no solamente entre las dos mediciones, sino antes de la primera. No veo cómo podría Heisenberg eludir esta conclusión, a menos que modifique esencialmente sus razonamientos (dicho de otro modo: continúo creyendo que mis argumentos y el experimento del apartado 77 pueden servir para destacar cierta inconsecuencia existente eu la discusión heisenberguiana de la observación de electrones), Pero en la actualidad creo que estaba equivocado al suponer que lo que era válido para las «observaciones» o «experimentos» imaginarios de Heisenberg lo era también para mis «selecciones»: como Einstein hace ver (en el apéndice *XII), no se cumple en lo que respecta a un filtro que actúe sobre un fotón, ni tampoco para un campo eléctrico perpendicular a la dirección del haz de electrones —que mencionaba (juntamente con el filtro) en el primer párrafo de este apéndice—; pues el ancho del haz tiene que ser considerable para que haya electrones que se muevan paralelamente al eje x, y, por tanto, no es posible calcular con precisión la posición que tenían antes de entrar en el campo, una vez que han sufrido una deflexión debido • ¿Rte. Con lo cual quedan invalidados los razonamientos de este apéndice, del simiente j del apartado 77, http://psikolibro.blogspot.com
Sobre un procedimiento de medir no predictivo 279 que llegan los corpúsculos: lo cual nos permitirá calcular las coordenadas X de sus posiciones respectivas en cualquier instante anterior al de su llegada, ya que conocemos sus velocidades. Vamos a considerar ahora dos supuestos posibles. Si, por una parte, se supone que las coordenadas x de las posiciones de las partículas no han sufrido interferencia alguna por efecto de la medición de sus momentos, entonces es válido extender la medida de posiciones y momentos al período de tiempo que precede al instante de selección del momento (por medio del filtro). Si, por otro lado, se supone que dicha selección interfiere con las coordenadas x de las posiciones de las partículas, podemos calcular la trayectoria de éstas con exactitud solamente para el intervalo temporal entre las dos mediciones. Ahora bien; la asunción de que la posición de los corpúsculos en la dirección de su marcha resulta afectada de un modo imprevisible por una selección que se efectúe de acuerdo con un momento dado, significa lo mismo que afirmar que dicha selección alteraría de forma no calculable la coordenada de posición de la partícula. Pero, puesto que su velocidad no se ha alterado, aquel supuesto sería equivalente al de que —por efecto de dicha selección— el corpúsculo ha tenido que saltar discontinuamente (con velocidad superior a la de la luz) a otro punto de su trayectoria. Pero este supxiesto es incompatible con la teoría cuántica tal como se la acepta actualmente. Pues, si bien esta teoría permite saltos discontinuos, sólo lo hace en el caso de partículas en el interior de un átomo (dentro de una gama de autovalores discontinuos, pero no para partículas libres dentro de una gama de autovalores continuos). Es de sospechar que —para escapar a las conclusiones a que acabamos de llegar, o para conservar el principio de indeterminaciónsea posible idear una teoría que modifique la teoría cuántica de tal modo que ésta sea compatible con el supuesto de que se altere la posición al selecccionar el momento ; pero incluso semejante teoría —a la que podría llamar «teoría de la indeterminación»— sólo podría deducir consecuencias estadísticas del principio de indeterminación, y, por tanto, solamente cabría corroborarla estadísticamente; el principio mencionado sería en ella únicamente un enunciado probabilitario formalmente singular, aunque su contenido trascendería lo que he llamado las «relaciones estadísticas de dispersión»: pues, como pondré de manifiesto con un ejemplo, estas relaciones son compatibles con el supuesto de que al seleccionar el momento no se perturbe la posición. Así pues, este último supuesto no nos permite inferir la existencia de un «caso super-purov, que está prohibido por las relaciones de dispersión. Este enunciado hace ver que el método de medición que he examinado no afecta a las fórmulas de Heisenberg interpretadas estadísticamente; y, por ello, puede decirse que ocupa en mi interpretación estadística algo así como el mismo «lugar lógico» que ocupa —en la interpretación de Heisenberg— el enunciado de este físico que niega «realidad física» a las mediciones exactas; en realidad, mi enunciado puede considerarse como la traducción del do Heisenberg al lenguaje estadístico. http://psikolibro.blogspot.com
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Sobre un procedimiento <strong>de</strong> medir no predictivo 279<br />
que llegan los corpúsculos: lo cual nos permitirá calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong>s coor<strong>de</strong>nadas<br />
X <strong>de</strong> sus posiciones respectivas en cualquier instante anterior<br />
al <strong>de</strong> su llegada, ya que conocemos sus velocida<strong>de</strong>s. Vamos a consi<strong>de</strong>rar<br />
ahora dos supuestos posibles. Si, por una parte, se supone que<br />
<strong>la</strong>s coor<strong>de</strong>nadas x <strong>de</strong> <strong>la</strong>s posiciones <strong>de</strong> <strong>la</strong>s partícu<strong>la</strong>s no han sufrido<br />
interferencia alguna por efecto <strong>de</strong> <strong>la</strong> medición <strong>de</strong> sus momentos, entonces<br />
es válido exten<strong>de</strong>r <strong>la</strong> medida <strong>de</strong> posiciones y momentos al período<br />
<strong>de</strong> tiempo que prece<strong>de</strong> al instante <strong>de</strong> selección <strong>de</strong>l momento<br />
(por medio <strong>de</strong>l filtro). Si, por otro <strong>la</strong>do, se supone que dicha selección<br />
interfiere con <strong>la</strong>s coor<strong>de</strong>nadas x <strong>de</strong> <strong>la</strong>s posiciones <strong>de</strong> <strong>la</strong>s partícu<strong>la</strong>s,<br />
po<strong>de</strong>mos calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> trayectoria <strong>de</strong> éstas con exactitud so<strong>la</strong>mente<br />
para el intervalo temporal entre <strong>la</strong>s dos mediciones.<br />
Ahora bien; <strong>la</strong> asunción <strong>de</strong> que <strong>la</strong> posición <strong>de</strong> los corpúsculos en<br />
<strong>la</strong> dirección <strong>de</strong> su marcha resulta afectada <strong>de</strong> un modo imprevisible<br />
por una selección que se efectúe <strong>de</strong> acuerdo con un momento dado,<br />
significa lo mismo que afirmar que dicha selección alteraría <strong>de</strong> forma<br />
no calcu<strong>la</strong>ble <strong>la</strong> coor<strong>de</strong>nada <strong>de</strong> posición <strong>de</strong> <strong>la</strong> partícu<strong>la</strong>. Pero, puesto<br />
que su velocidad no se ha alterado, aquel supuesto sería equivalente<br />
al <strong>de</strong> que —por efecto <strong>de</strong> dicha selección— el corpúsculo ha tenido<br />
que saltar discontinuamente (con velocidad superior a <strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> luz)<br />
a otro punto <strong>de</strong> su trayectoria.<br />
Pero este supxiesto es incompatible con <strong>la</strong> teoría cuántica tal como<br />
se <strong>la</strong> acepta actualmente. Pues, si bien esta teoría permite saltos discontinuos,<br />
sólo lo hace en el caso <strong>de</strong> partícu<strong>la</strong>s en el interior <strong>de</strong> un<br />
átomo (<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una gama <strong>de</strong> autovalores discontinuos, pero no para<br />
partícu<strong>la</strong>s libres <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una gama <strong>de</strong> autovalores continuos).<br />
Es <strong>de</strong> sospechar que —para escapar a <strong>la</strong>s conclusiones a que acabamos<br />
<strong>de</strong> llegar, o para conservar el principio <strong>de</strong> in<strong>de</strong>terminaciónsea<br />
posible i<strong>de</strong>ar una teoría que modifique <strong>la</strong> teoría cuántica <strong>de</strong> tal<br />
modo que ésta sea compatible con el supuesto <strong>de</strong> que se altere <strong>la</strong> posición<br />
al selecccionar el momento ; pero incluso semejante teoría —a <strong>la</strong><br />
que podría l<strong>la</strong>mar «teoría <strong>de</strong> <strong>la</strong> in<strong>de</strong>terminación»— sólo podría <strong>de</strong>ducir<br />
consecuencias estadísticas <strong>de</strong>l principio <strong>de</strong> in<strong>de</strong>terminación, y,<br />
por tanto, so<strong>la</strong>mente cabría corroborar<strong>la</strong> estadísticamente; el principio<br />
mencionado sería en el<strong>la</strong> únicamente un enunciado probabilitario<br />
formalmente singu<strong>la</strong>r, aunque su contenido trascen<strong>de</strong>ría lo que<br />
he l<strong>la</strong>mado <strong>la</strong>s «re<strong>la</strong>ciones estadísticas <strong>de</strong> dispersión»: pues, como<br />
pondré <strong>de</strong> manifiesto con un ejemplo, estas re<strong>la</strong>ciones son compatibles<br />
con el supuesto <strong>de</strong> que al seleccionar el momento no se perturbe<br />
<strong>la</strong> posición. Así pues, este último supuesto no nos permite inferir <strong>la</strong><br />
existencia <strong>de</strong> un «caso super-purov, que está prohibido por <strong>la</strong>s re<strong>la</strong>ciones<br />
<strong>de</strong> dispersión. Este enunciado hace ver que el método <strong>de</strong> medición<br />
que he examinado no afecta a <strong>la</strong>s fórmu<strong>la</strong>s <strong>de</strong> Heisenberg<br />
interpretadas estadísticamente; y, por ello, pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cirse que ocupa<br />
en mi interpretación estadística algo así como el mismo «lugar lógico»<br />
que ocupa —en <strong>la</strong> interpretación <strong>de</strong> Heisenberg— el enunciado<br />
<strong>de</strong> este físico que niega «realidad física» a <strong>la</strong>s mediciones exactas;<br />
en realidad, mi enunciado pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rarse como <strong>la</strong> traducción <strong>de</strong>l<br />
do Heisenberg al lenguaje estadístico.<br />
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