Page 42 - Una innovación a la mecánica cuántica

totalmente similares al patrón de difracción observado en la difracción
de ondas electromagnéticas. Por lo tanto, bajo ciertas condiciones, el
comportamiento de las partículas materiales, en este caso, los electrones,
muestra características que pertenecen a los procesos de onda.

Cuán notablemente este fenómeno contradice las ideas habituales de
movimiento, se ve mejor en el siguiente experimento imaginario, una
idealización del experimento de difracción de electrones por un cristal.
Imaginemos una pantalla impermeable a los electrones, en la que se cortan
dos rendijas. Al observar el paso de un haz de electrones a través de una de
9
las rendijas, cubriendo la otra, obtenemos en una pantalla continua colocada
detrás de la rendija, algún patrón de distribución de intensidad; del mismo
modo, al descubrir la segunda ranura y cubrir la primera, obtenemos otro
patrón. Al observar el paso del haz a través de ambas rendijas, debemos
esperar, sobre la base de ideas clásicas comunes, un patrón que es una
superposición simple de las otras dos: cada electrón, moviéndose en su
trayectoria, pasa a través de una de las rendijas y no tiene ningún efecto
sobre los electrones que pasan a través de la otra ranura. El fenómeno de la
difracción de electrones muestra, sin embargo, que en realidad obtenemos
un patrón de difracción que, debido a la interferencia, no corresponde en
absoluto a la suma de los patrones dados por cada ranura por separado.
Está claro que este resultado de ninguna manera puede conciliarse con la
idea de que los electrones se mueven en los caminos.

Por lo tanto, la mecánica que gobierna los fenómenos atómicos (mecánica
cuántica o mecánica de ondas) debe basarse en ideas de movimiento
que son fundamentalmente diferentes de las de la mecánica clásica. En
mecánica cuántica no existe un concepto como el camino de una partícula.
Esto forma el contenido de lo que se llama el principio de incertidumbre,
uno de los principios fundamentales de la mecánica cuántica, descubierto
por W. Heisenberg en 1927. 10

9 Se supone que el haz está tan enrarecido que la interacción de las partículas en él no
juega ningún papel.
10 Es interesante notar que el formalismo matemático completo de la mecánica cuántica fue
construido por W. Heisenberg y E. Schrödinger en 1925–1926, antes del descubrimiento
del principio de incertidumbre, que reveló el contenido físico de este formalismo.

40