¿Qué es un wavicle ? En la clase de electrónica aprendí que los electrones son pequeñas partículas. En física incluso se dice que el electrón orbita el núcleo y que, por lo tanto, presenta un momento angular. Pero en química eran pequeñas nubes de electrones. Y la física trata la posición y el momento de forma probabilística. Además, la luz se dobla en un espectro a través de un prisma - una onda. Y según el efecto fotoeléctrico, un fotón (una partícula) arranca del átomo un fotoelectrón. Entonces, veo que los quarks se denominan "partículas". He oído que se describen mejor como campos con pequeños nudos o arrugas que definen los fenómenos. ¿No tiene la física imaginación para describir qué metáfora describe mejor esta dualidad? ¿Las ondas piloto están fuera de lugar?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
La imaginación no tiene nada que ver. O todo lo que tiene que ver.
La dura realidad es que los electrones son ni partículas ni olas. La luz es ni partículas ni ondas. Tanto los electrones como la luz son simplemente lo que son, y podemos modelar bien esas cosas utilizando ecuaciones de la física cuántica. Sin embargo, nada es totalmente una partícula o totalmente una onda en cualquier momento.
Dicho esto, verás que en la gran mayoría de la física y la química, los electrones o los fotones se comportan de forma tan parecida a como se comportan las partículas que podemos ignorar cómodamente el comportamiento ondulatorio. Otras veces, los electrones o los fotones se comportan de forma tan parecida a como se comportan las ondas que podemos ignorar cómodamente el comportamiento de las partículas. Sin embargo, esto se presta a la pregunta natural: ¿dónde cruzan de onda a partícula? ¿Se trata de un borde duro en el que son una onda en una situación e inmediatamente una partícula en otra?
La respuesta es no. Hay un terreno turbio en el que ninguno de los dos enfoques describe muy bien el comportamiento que vemos. Este es el propósito de demostraciones como el experimento de la doble rendija de un solo fotón. Demuestra que si asumes que un fotón es una onda o una partícula, el resultado del experimento siempre te desconcierta. Sólo cuando se dejan de lado ambas suposiciones se puede llegar a modelos (como los de la QM) que predicen plenamente el comportamiento de estos experimentos.
Sin embargo, tenemos que conseguir que la gente llegue a ese punto. No podemos enseñar Mecánica Cuántica en la escuela primaria, al menos no de forma significativa. La gente pasa casi dos décadas interactuando con el mundo que le rodea antes de que empecemos a introducir la mecánica cuántica en la clase de ciencias, e incluso entonces la mayoría de la gente no tendrá ninguna necesidad de entenderla realmente. Para la gran mayoría de la gente, tratar los fotones y los electrones como una onda o una partícula es una aproximación suficiente para salir adelante. (De hecho, para ser sinceros, la mayoría de la gente ni siquiera necesita llegar tan lejos. Pocos necesitan entender el mundo subatómico en absoluto).
Para los que profundizamos, las ecuaciones son la metáfora. A nivel filosófico, es una cuestión indecisa si las matemáticas definen el universo o si inventamos las matemáticas para dar sentido al universo. Y las metáforas tampoco son tan útiles. Si trabajas en uno de esos entornos exóticos en los que necesitas QM, no vas a recurrir a una metáfora para resolver un problema, sino a un modelo que pueda hacer predicciones significativas.
La dualidad onda-partícula es una cuestión fundamental que sirve de puente entre la ciencia y la filosofía y que demuestra los límites del conocimiento humano. Si no lo ves, tienes que leer las Conferencias de Física de Richard Feynman (ver extracto más abajo). Puede que intentes salir de esta conclusión diciendo que sólo nos enseña los límites de nuestro lenguaje. Si es así, ¿por qué no sabemos lo suficiente como para mejorar satisfactoriamente ese lenguaje?
Utilizar un término como "wavicle" es una gran idea porque ayuda a desechar la idea de que podemos relacionar los electrones, la luz (o lo que sea que estemos hablando) con nociones con las que nos sentimos cómodos como las ondas puras o las partículas. Los científicos deberían admitir con entusiasmo estos límites a nuestras capacidades, y los grandes lo han hecho en términos tan crudos como: "nos hemos rendido" o "Dios no juega a los dados".
En mi primer año de docencia universitaria vi cómo un estudiante de química de primer año le preguntaba a un reciente doctorado de Harvard cómo podía llegar el electrón de un lóbulo de un orbital p al otro lóbulo si había una densidad electrónica nula en el nodo. El brillante profesor estaba perplejo, y me sentí mal por él. Pero utilicé esa historia durante años para animar a mis alumnos que también estaban perplejos y ayudarles a darse cuenta: "Estáis pensando mal: ¡no son partículas! ¡Y no son ondas! Son ondas".
Richard Feynman : "Se pensaba que el electrón, por ejemplo, se comportaba como una partícula, y luego se descubrió que en muchos aspectos se comportaba como una onda. Así que en realidad no se comporta como ninguna de las dos cosas. Ahora nos hemos dado por vencidos. Decimos: "No es como ninguna de las dos..." Esto significaría, si fuera cierto, que la física ha renunciado al problema de intentar predecir exactamente lo que ocurrirá en una circunstancia concreta. Sí, la física se ha rendido. No sabemos cómo predecir lo que sucederá en una circunstancia determinada, y ahora creemos que es imposible"
Tienes tres preguntas al acecho en tu post :
¿Qué es un wavicle?
Es sólo un término para dualidad onda-partícula y ese tema ha sido discutido antes en Physics SE . Es un término que no veo muy utilizado.
¿No tiene la física imaginación para describir qué metáfora describe mejor esta dualidad?
La generación de nombres imaginativos no suele enseñarse en los cursos de física. Si quieres un nombre para algo, habla con el departamento de marketing: es lo único que hacen :-)
Y no es una metáfora.
¿Las olas de los pilotos están fuera de lugar?
Sinceramente, eso espero. :-)
Las ondas piloto no es una teoría con mucha tracción, por las razones descritas adecuadamente en otro lugar de Physics SE .
El resto de tu post :
En la clase de electrónica aprendí que los electrones son pequeñas partículas. En física incluso se dice que el electrón orbita el núcleo, por lo que presenta un momento angular. Pero en química eran pequeñas nubes de electrones. Y la física trata la posición y el momento de forma probabilística. Además, la luz se dobla en un espectro a través de un prisma - una onda. Y según el efecto fotoeléctrico, un fotón (una partícula) arranca del átomo un fotoelectrón. Entonces, veo que los quarks se denominan "partículas". He oído que se describen mejor como campos con pequeños nudos o arrugas que definen los fenómenos.
... sólo enumera diferentes modelos utilizados para hacer más práctico el trabajo en diferentes problemas o para alcanzar la precisión requerida. Que es lo que se hace en física.
Dicho de otro modo, seguimos utilizando, por ejemplo, la ley de los gases ideales, no porque sea exacta, sino porque en muchas situaciones es "suficientemente buena".
