La filosofía de la complementariedad

Esta entrada es sobre la filosofía de la complementariedad de Ana Rioja

Nuestra experiencia no solo se da de cosas que podemos observar sino también de aquellas que nunca son directamente observables, ya sea por su tamaño o la posibilidad que tengamos de acceder a ellas sin que interactúen con los instrumentos de observación. Todo proceso de observación conlleva una interacción entre el objeto a observar y los medios de observación, supone una entrada y salida de energía, puede poner en duda la veracidad de  sistema observado cerrado, y con ello la  distinción entre sujeto y objeto, así como el concepto de objetividad.

El ideal descriptivo clásico

En las ciencias de la naturaleza inanimada como la mecánica había un ideal descriptivo que se le llamó “clásico”  y este era el marco obligado si se pretendía hablar de la descripción objetiva de la naturaleza.  Consistía  en la especificación del modo de coordinación espacio-temporal junto con la variación de su momento y energía como consecuencia de la interacción de dichos sistemas entre sí.

Si todos ellos son un sistema y se aplica un principio de conservación de ambas magnitudes dinámicas,  era posible determinar la serie causal sucesiva de modificaciones de sus estados, de forma que la aplicación de la causalidad venía facilitada por los principios de conservación.

Se caracterizó a los sistemas físicos como sistemas cerrados, porque no hacen ningún tipo de intercambio con lo externo, para este el ideal explicativo clásico, para que el objeto observado pudiera tener un sentido independiente del observador.   La física clásica en su conjunto es así una idealización en la que el estado del sistema observado puede ser descrito como un sistema aislado y ajeno a toda interferencia, o sea, como un verdadero sistema cerrado.

El postulado cuántico

En el siglo XIX la explicación atomista fue tomando importancia por los trabajos desarrollados por Dalton y las teorías físicas. La idea del átomo se consolido pero también surgieron diversas interrogantes.

J. J. Thomson formuló  un primer modelo de átomo en el que los electrones eran considerados como partículas sub-atómicas de carga eléctrica negativa, y no como cargas eléctricas elementales, pero en el que se desconocía la noción de núcleo atómico.

En 1911 Rutherford, postula un nuevo modelo en el que se combinan  las ideas de electrones de carga negativa, núcleo atómico de carga positiva y espacio vacío. Aquí se habla del modelo planetario en el que los electrones giran en tomo al núcleo a través de un vacío intermedio, como en el sistema solar.

Espacio-tiempo y causalidad

Bohr mantuvo una tesis básica a lo largo de toda su vida: “el postulado fundamental de la indivisibilidad del cuanto de acción es en sí mismo y desde el punto de vista clásico un elemento irracional que nos obliga inevitablemente a renunciar a una descripción causal en el espacio y en el tiempo”.

El postulado cuántico exige prescindir del ideal descriptivo clásico en el que es posible determinar con precisión ilimitada, tanto la localización espacio-temporal de los sistemas físicos como su estado dinámico a partir de los principios de conservación.

La dualidad onda-corpúsculo

Fenómenos ligados no a la propagación de la radiación en el espacio sino a la interacción entre radiación y materia, iban a proporcionar nuevas preguntas. El modelo fotoeléctrico  era una de esas interrogantes ya que no podía ser explicado.

En 1905 Einsten propone que la luz interacciona con la materia, en concreto con los electrones, en forma de cuantos haciendo así uso de la hipótesis formulada cinco años antes por Planck para resolver un problema distinto. Los hechos experimentales no harían sino confirmar la hipótesis de los cuantos de luz.

Complementariedad y contradicción

En el Congreso de Como, Bohr introduce los términos “complementario” o “complementariedad”, “aspectos complementarios”, “teoría de la complementariedad” o “descripciones complementarias”, para referirse tanto a la descripción causal en el espacio-tiempo como a la dualidad onda-corpúsculo.

Lo primero que hay que decir es que la complementariedad supone la combinación de dos o más elementos entre los que se da relación de exclusión.

Los aspectos complementarios representan aspectos de los fenómenos que se excluyen mutuamente, pero que son ambos necesarios para una descripción completa.

La doctrina del actor-espectador

Bohr va a hacer una propuesta : la objetividad se define como “comunicación sin ambigüedad”. La física es objetiva si proporciona información inequívoca, lo que a su vez exige el uso de conceptos bien definidos.

Y puesto que la filosofía de la complementariedad delimita el ámbito en el que los conceptos clásicos pueden estar bien definidos, esta filosofía se presenta como el marco conceptual teórico en el que es posible obtener descripciones objetivas tras la introducción del postulado cuántico.

El supuesto que Bohr está poniendo en juego es que todo conocimiento se presenta en un marco conceptual.