Page 149 - 08 Boltzmanm

EL EXPERIMENTO DE LA DOBLE RENDIJA
La relación entre mecánica cuántica y probabilidad queda ilustrada de forma
perfecta por el experimento de la doble rendija. Este consiste en una fuente de
partículas, que suelen ser electrones, una primera pantalla con dos pequeñas
rendijas y una segunda pantalla en la que impactan los electrones tras pasar
por una de las rendijas, tal y como se indica en la figura. Se observa que, al
disparar electrones de uno en uno, es imposible predecir dónde impactarán;
en cambio, al acumular miles de impactos, el patrón observado es el mismo
que producen dos ondas que interfieren entre sí. Sin embargo, los electrones
no pueden en principio interactuar unos con otros ya que se lanzan de uno en
uno. Pero entonces, ¿de dónde viene el patrón de interferencia? La mecánica
cuántica responde que lo que interfiere es la función de onda del electrón, que
contiene toda la información sobre la probabilidad de la partícula de encon-
trarse en un estado u otro. Solo al hacer una observación, cuando el electrón
impacta contra la pantalla, esa función de onda se «colapsa» y da lugar a una
medida determinada. De ese modo, en la mecánica cuántica las interacciones
entre partículas vienen descritas por su función de onda, que no es más que
una expresión de la probabilidad de que se encuentren en un estado u otro;
para ser más exactos, es su raíz cuadrada. La probabilidad queda, entonces,
como la entidad fundamental de la teoría, siendo esta la que interacciona e
interfiere.

o
Electrón
Fuente de electrones

Doble rendija Pantalla con patrón
de interferencia

Una de las predicciones más llamativas de la teoría de Einstein
era que un mismo hecho podía aparecer de forma diferente a dos
observadores que se moviesen a velocidades distintas. Por ejem-
plo, una persona que viajase en un tren mediría la longitud de su
vagón y obtendría como resultado cien metros, mientras que una

EL LEGADO DE BOL TZMANN 149