Helgoland

. Cuando miramos alrededor no estamos realmente «observando», estamos, más bien, soñando una imagen del mundo basada en lo que sabíamos (incluidos prejuicios erróneos), de modo inconsciente, examinamos cualquier discrepancia y, cuando es necesario, intentamos corregirla.

Es compacta, muy sencilla. Incomprensible.
No tratéis de descifrarla: todavía se afanan en ello científicos y filósofos. Más adelante volveré a discutir un poco el contenido de esta ecuación. Pero la escribo de todos modos, porque es el corazón de la teoría cuántica, y no se puede concluir la presentación de la teoría sin ella. Aquí la tenemos:
XP – PX = iℏ
Eso es todo. La letra X indica la posición de una partícula, la letra P indica su velocidad multiplicada por su masa (en nuestra jerga se llama momento lineal o cantidad de movimiento). La letra i es el símbolo matemático de la raíz cuadrada de –1 y, como hemos visto, ℏ es la constante de Planck dividida por 2π.
En cierto sentido, Heisenberg y sus amigos solo añadieron a la física esta simple ecuación: de ahí vino todo. Llegaron los ordenadores cuánticos y la bomba atómica.

El nombre de la teoría cuántica proviene precisamente de «cuantos», es decir, «granos». Los fenómenos cuánticos revelan un aspecto granular del mundo, a pequeñísima escala. La granularidad no afecta solo a la energía: es extremadamente general.

La granularidad es el tercer ingrediente conceptual clave de la teoría cuántica, junto con la probabilidad y a las observaciones

Einstein es el primero en darse cuenta, ya en 1905, de que los problemas planteados por estos fenómenos son tan importantes como para requerir una revisión de toda la mecánica. Esto lo convierte en el padre espiritual de la teoría cuántica. Su idea de que la luz es una onda pero también una nube de fotones es confusa, pero es la idea que inspira a De Broglie para pensar que todas las partículas elementales son ondas, y después a Schrödinger a introducir la onda Ψ. Einstein es, por tanto, el inspirador de la mecánica cuántica de variadas formas: Born advierte gracias a él que la mecánica debe ser revisada por completo; Heisenberg se inspira en él al centrar la atención solo en cantidades mesurables; Schrödinger parte de la idea de De Broglie inspirada en los fotones de Einstein. Y más aún: Einstein también es el primero en estudiar los fenómenos atómicos utilizando la probabilidad, poniendo así a Born en el camino de comprender que el significado de la onda Ψ es una probabilidad. La construcción de la teoría cuántica había sido un juego de equipo.

He contado el nacimiento de la mecánica cuántica acontecido entre 1925 y 1926, y he presentado dos claves de la teoría: la sorprendente idea de describir solo observables, hallazgo de Heisenberg, y el hecho de que la teoría habla solo de probabilidad, incluido por Born.

El ateo Einstein formuló la pregunta en un expresivo lenguaje: «¿De verdad juega Dios a los dados?»
A Einstein le encantaba el lenguaje figurado y le agradaba utilizar a «Dios» para sus metáforas a pesar de su ateísmo declarado. Pero en este caso su sentencia puede leerse literalmente: a Einstein le gustaba Spinoza, para quien «Dios» es sinónimo de «Naturaleza». Por tanto, «¿De verdad juega Dios a los dados?» significa literalmente: «¿De verdad las leyes de la Naturaleza no son deterministas?» Todavía hoy, cien años después de las polémicas entre Heisenberg y Schrödinger, se sigue discutiendo sobre esta cuestión.

La mecánica cuántica de Heisenberg y Schrödinger predice la probabilidad: ¿se trata de una teoría que no tiene en cuenta todos los datos relevantes del problema? ¿Por esto solo nos da probabilidades? ¿O es que la naturaleza salta aquí y allá realmente al azar?

idea de las ondas es tan simple que descoloca al pequeño grupo de Gotinga y sus esotéricas especulaciones sobre las cantidades observables. Parece el huevo de Colón: Heisenberg, Born, Jordan y Dirac elaboraron una teoría intrincada y oscura solo porque habían tomado una vía retorcida y desorientadora. Las cosas son mucho más sencillas: el electrón es una onda, eso es todo. Las «observaciones» nada tienen que ver.

Modifiquemos, en cambio, el modo de pensar sobre el electrón. Renunciemos a la idea de que un electrón sea un objeto que se mueve siguiendo una trayectoria. Renunciemos a describir el movimiento del electrón. Describamos solo lo que observamos desde el exterior: intensidad y frecuencia de la luz emitida por el electrón. Basemos todo en las cantidades que sean observables. Esta es la idea.