Erwin Schrödinger

Erwin Schrödinger, el Erudito Asolado por Contradicción e Incertidumbre

Por: Mou D. Khamlichi
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Erwin Schrödinger dedicó su vida al estudio determinístico de los fenómenos naturales. Desde muy temprana edad se vio influenciado por su padre, un químico brillante con dones para la pintura, y dedos verdes cuya capacidad se cristalizó en notables libros de botánica.

Desde su tiempo en la escuela Schrödinger dio indicios de lo que sería una vida prolífica y singular. Para los tiempos de su formación y carrera profesional como profesor e investigador en múltiples universidades europeas, era normal especializarse en un área. Schrödinger, en cambio, contribuyó al desarrollo de varias cátedras.

Esta distribución de su interés no diluyó lo trascendental de su legado, que hoy es recordado especialmente dentro del mundo de la física teórica. Y para la mente parroquial probablemente sea familiar su nombre y el gato dentro de una caja que desafía el entendimiento.

Erwin Schrödinger nació en Viena, el doceavo día del mes de Agosto de 1887, y murió el cuarto día del año, en Enero de 1961. El resultado de su vida y trabajo fue la formulación de un principio que revolucionaría el entendimiento del universo. Su muerte llegó antes de que él pudiera solucionar lo que había hecho.

La Inspiración del estudiante Erwin Schrödinger

Erwin Schrödinger asistió a la Universidad de Viena, donde entró en contacto con líneas de pensamiento que resultarían determinantes para su vida y futuros trabajos. Entre estas resalta la gran influencia de su profesor Fritz Hasenöhrl, sucesor de Ludwig Boltzmann, desarrollador de una significativa teoría probabilística.

Es menester conocer la prosa básica de la teoría probabilística de Boltzmann. En papel, se trata de una definición matemática que predice el estado de un sistema en base a su energía y al tiempo.

En práctica, Boltzmann demuestra que la energía tiende a buscar estabilidad. Altas concentraciones se mueven hacia áreas de baja densidad, id est el calor va hacia el frío, el agua va hacia donde esté seco.

Schrödingeradoptó esta filosofía como base para sus estudios, pues lo relevante en las observaciones de Boltzmann es que, en el caos, también existe orden. Tal orden no necesariamente es evidente en todo momento, pero se puede predecir por medio de mediciones. Schrödingerdedicó su vida a la búsqueda del orden.

El Hiato Aparente y El Premio Nobel de Erwin Schrödinger

Obtenido su doctorado de la Universidad de Viena, Erwin Schrödinger trabajó como asistente en el departamento de física de la institución. Cuatro años después de su graduación, sin embargo, prestó servicio militar durante la Gran Guerra.

Cumplido el encargo, contrajo nupcias y tuvo posiciones de asistente y educador en distintos sitios, para eventualmente llegar a la Universidad de Zúrich. Aquí, a una edad que se puede considerar tardía (39 años) Schrödingerdio con su epónima ecuación utilizada para definir el comportamiento de las partículas.

Esta época en Zúrich fue de mucho provecho para Erwin Schrödinger, quien años más tarde la recordaría con cariño. Aquí estudió a gusto con colegas a quienes tuvo como amigos, y exploró tanto temas de su interés, como principios que no sentaban bien con su mente determinística.

En específico, la antigua teoría cuántica le resultaba demasiado inconsistente. Schrödingercreía que incluso el comportamiento de los átomos podría definirse en un sistema lineal. La búsqueda por esta solución le granjeó el premio Nobel de Física en 1933, que compartió con Paul Dirac.

La ecuación escrita por Erwin que cementó el nombre “Schrödinger” en los anales de la historia

Antes de recibir tal reconocimiento, Erwin Schrödinger desarrolló la ecuación que lleva su nombre. Comúnmente “La Ecuación de Schrödinger” es descrita con un símil. De la misma forma que las leyes de Newton describen el movimiento de los planetas, la ecuación de Schrödinger describe el movimiento de los átomos.

La matemática involucrada en esta ecuación es ampliamente avanzada. Baste con decir que se basó en los trabajos de científicos de renombre, del calibre de Boltzmann y Max Planck. Sin mencionar a sus contemporáneos Broglie y Einstein.

Comprendiendo el Mundo Cuántico

Principalmente, la dificultad conceptual que presenta la física cuántica es lo poco instintiva que resulta. Erwin Schrödinger, aunque fascinado por la ciencia, fue una persona corriente. Para él también las cosas calientes amenazaban con quemar, las cosas pesadas, sin una base fuerte, podían caer con fuerza.

Desde este punto de vista es revelado que incluso un laico cuenta con nociones empíricas de las leyes físicas. Sin embargo, en el mismo instante en que se comienza a hablar de partículas, esta ventaja desaparece. El mundo cuántico es fantásticamente alienígena, y ninguna ley, bien de Arquímedes o Newton, vale nada.

Cabe preguntar, ¿cómo es posible estudiar este reino tan distinto de lo conocido? Erwin Schrödinger dio con la manera de aunar dos argumentos aparentemente opuestos. El uno sostenía que las partículas son materia sólida que se mueve a gran velocidad; el otro, que las partículas son en realidad ondas.

Doble Naturaleza

Con el fin de ilustrar estas ideas, se puede imaginar a una partícula como si fuese una esfera capaz de interactuar con otras de su clase. Por ejemplo, un electrón puede colisionar con un fotón. Esto resuena con la percepción que los científicos tenían del mundo material, y era relativamente fácil de comprender.

Mas, los números no eran precisos, por lo que se tuvo en cuenta una segunda posibilidad. Que las partículas se pueden imaginar como ondas que, de la misma forma que el radio, tienen energía, pero no interactúan con la materia. Esta interpretación también era muy inexacta.

Erwin Schrödinger, entonces, tomó en consideración un hecho sabido: que toda materia también tiene onda. Es decir, un electrón diminuto, un animal peludo, y el Sol, tienen una longitud de onda. Y estas longitudes de onda son inversamente proporcionales a la masa del cuerpo.

Ergo, las estrellas y los planetas tienen longitudes de onda tan minúsculas que se pueden ignorar con seguridad. Las partículas, muy al contrario, tienen longitudes de onda tan relativamente gigantes, que reciben una consideración especial. Así, Schrödingerinterpretó las partículas de forma determinística y probabilística.

Abundante Descontento

A través de esto, el modelo clásico del átomo dio paso a una nueva exégesis sobre los electrones que rodean el núcleo. En esta, los electrones se entienden como una nube probabilística. Esto soslaya el esfuerzo de estudiar electrones individuales, pero permite predecir dónde podrán estar con inaudita eficacia.

Aunque revolucionaria, esta noción de las partículas vistas como un azar que se adivina—que puede ser tanto esto como aquello—no sentó nada bien. Famosamente, Albert Einstein declaró Dios no juega a los dados con el Universo, y Erwin Schrödinger no estaba en desacuerdo.

El Gato de Schrödinger

En un intento por elucidar las ramificaciones de sus descubrimientos, Erwin Schrödinger diseñó el siguiente experimento mental. Dentro de una caja está un gato junto con una máquina, la cual mide el decaimiento de material radioactivo. Si tal átomo decae, la máquina romperá un frasco con veneno que matará al gato.

Los electrones que rodean al susodicho átomo están sujetos por las leyes cuánticas, las mismas que se pueden medir de manera probabilística. No hay forma de saber si el átomo ha decaído o no. Por lo tanto, antes de abrir la caja para cerciorar su destino, el gato se encuentra en un superestado de vida y muerte simultáneas.

Schrödingerdiseñó este ejercicio con una opinión bien definida: él encontraba la conclusión “bastante ridícula”. Pero la ciencia no se define por la satisfacción de los científicos, sino por datos y evidencia. El gato en la caja ha sido tema de debates durante décadas.

Los años posteriores de Erwin Schrödinger

Erwin Schrödinger invirtió una buena porción de su esfuerzo en objetar el trabajo que él mismo había logrado. El ejercicio mental del gato en la caja es su ejemplo más popular. Aunque no abandonó por completo la Física, Schrödingeroptó por dedicarse a la biología y la filosofía.

En 1927, apenas meses después de escribir la fatídica fórmula, aceptó un puesto de trabajo en la Universidad de Berlín como sucesor de Max Planck. Esta línea de sucesión es notable, pues Planck propuso originalmente la hipótesis cuántica, mientras Schrödingercontribuyó a su avance.

Erwin Schrödinger permaneció en Alemania hasta 1933, punto en el cual una nueva onda de contradicciones se levantaba en el país. Su búsqueda por un nuevo asentamiento lo llevó de Austria a Gran Bretaña, Bélgica, Roma y, finalmente, al Instituto de Estudios Avanzados de Dublín.

En Irlanda conjugó sus conocimientos para escribir el libro “¿Qué es la Vida?”. En este se explora la relación entre la física cuántica y la composición del átomo de ADN. Si bien muchos avances se han hecho desde entonces, ¿Qué es la Vida? aún se considera una introducción fundamental a la biología molecular.

En las Bibliotecas, detrás de los libros de Física quedaban los de Metafísica

Tan temprano como su época en la Universidad de Viena, Erwin Schrödinger entró en contacto con conceptos filosóficos y metafísicos. Su implacable búsqueda por la realidad y el orden lo convencieron de que la ciencia es insuficiente para descifrar los misterios de la existencia humana.

Fue un admirador de la filosofía y la perspectiva científica griega, tema tratado a profundidad en su obra “La Naturaleza y Los Griegos”. Su último libro, “Mi Concepción del Mundo” exhibe paralelismos con el misticismo indio del Vedānta.

El Legado de Erwin Schrödinger

Erwin Schrödinger se retiró definitivamente en el año 1955. Tras años de cansada añoranza por su tierra natal, regresó a su alma mater en Viena, donde le recibieron con honores. Luego, en 1961, falleció tras una larga enfermedad.

Schrödingertuvo una vida extraordinaria en lo que a contribuciones intelectuales se refiere, como se ha dicho, era lo normal especializarse. Sin embargo, élexcedió las estipulaciones estadísticas participando activamente de múltiples áreas.

Sus trabajos acerca de historia clásica quedan entre los mejores de su tipo. Sus escritos filosóficos han sido ampliamente influyentes en la cultura occidental, lo cual no sorprende si se considera la profundidad de sus conocimientos.

El Debate

La resolución de lo propuesto por Erwin Schrödinger continúa elusiva más allá de lo que pudo (y puede) suceder con el gato y aquel átomo decaído. Las implicaciones de la doble naturaleza de las partículas son extensas. En efecto, ya que describen la propia arquitectura de la realidad, abarcan el universo todo, incluido el tiempo.

Actualmente las perspectivas que se toman para atacar la mecánica cuántica se separan en grupos que no alcanzan un consenso. Por ejemplo, la llamada “Interpretación de Copenhague” se trata de una serie de axiomas que, según el modelo a seguir, pueden ser contradictorios. Desasosiego a Erwin Schrödinger.

Producto de su uso en los medios y la cultura popular, la “Interpretación de los Muchos Mundos” ha visto un auge en reconocimiento. Esto, sin embargo, no refleja su fiabilidad. Cabe destacar que la Interpretación de los Muchos Mundos puede no ser tan dramática como se la presenta en la pantalla de plata.

Otras escuelas notables son la “Interpretación de Bohm” y la “Decoherencia Cuántica”. De tal multitud de hipótesis factibles se puede obtener el común denominador de la observación como un factor irreversible para el mundo cuántico. Pues, al observar (o medir) una onda, esta colapsa, y así, el gato vive o muere.

Erwin Schrödinger

La vida de Erwin Schrödinger se puede rastrear en línea recta hasta el punto en que quedó fascinado por el orden de las cosas. Por su padre el químico, pintor y botánico. Por sus profesores, físicos, científicos, libros de metafísica.

El resultado final es una incertidumbre que exige de la mente algo que le sobrepasa. Una realidad medible, pero excéntrica, cuya naturaleza es propia de algo ajeno a lo visible o intuitivo. Tal que ha afectado y sigue afectando a los físicos modernos.

Sin embargo, este paso adelante es valiosísimo, pues la teoría cuántica en el siglo XXI dio el brinco de la tinta a la práctica. Los avances en computación que hoy pertenecen a los laboratorios, mañana producirán un cambio comparable al albor de los microprocesadores.

El nombre Erwin Schrödinger bien puede ser reconocido por un experimento mental, pero las aplicaciones de su trabajo sólo aumentan en importancia respecto del tiempo. Un aumento fácilmente determinable.

Referencias:

Sobre la vida de Erwin Schrödinger

https://www.britannica.com/biography/Erwin-Schrodinger

El Gato de Schrödinger

https://es.wikipedia.org/wiki/Gato_de_Schr%C3%B6dinger

Mecánica Cuántica

https://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cu%C3%A1ntica


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