LA ENSEÑANZA DE LA FISICA EN EDUCACION BASICA EN VENEZUELA.

La época moderna ha mostrado en forma contundente, como el desarrollo de una sociedad está íntimamente ligado con la capacidad de creación de la ciencia. Es evidente entonces que el desarrollo de un país se mide por la capacidad de brindar bienestar a sus habitantes y la Física, constituye una de las Ciencias que ofrece grandes aportes de índole científico y tecnológico a la humanidad., que contribuyen a mejorar la calidad de vida de sus habitantes.

La enseñanza de la Física necesita la implementación de estrategias nuevas, creativas, que despierten el interés y la motivación de los alumnos que presentan dificultades que en algunos casos conllevan a la repitencia y crean en ellos sentimientos de frustración. Debe permitir la conformación en el individuo, de una visión del mundo, debe generar un espacio que vigorice el bagaje cultural de los individuos.
Ocasionar un lugar para que la cultura científica y tecnológica posibilite actividades cotidianas que procuren manipular la información que le llega al individuo, crear un espacio en donde la cultura política, económica y religiosa, tonifique el análisis, la creatividad y la convivencia de los hombres.
Dicha enseñanza, debe servir de puente para pasar de un conocimiento común, a uno más elaborado, sistemático y científico, debe permitir pasar de la pasividad a la acción, del oscurantismo a la claridad, del mecanicismo a la innovación, de lo individual a la solidaridad, debe permitir SER para servir: al mundo, a los semejantes, a la creación.
El proceso Enseñanza-Aprendizaje de la física en la III Etapa de Educación Básica en Venezuela requiere de cambios significativos, razón por la cual, es fundamental la participación activa del alumno debido a que la sociedad actual demanda un individuo formado integralmente, crítico, con capacidad de análisis, apto para vivir en una sociedad de profundos cambios y transformaciones, con desarrollo de habilidades que se hacen indispensables para el crecimiento del país.
La enseñanza de la física necesita la implementación de estrategias nuevas, creativas, que despierten el interés y la motivación de los alumnos que presentan dificultades para lograr el aprendizaje de la misma; lo que en algunos casos conlleva a la repitencia escolar y crean en ellos sentimientos de frustración. Una de las dificultades más notorias es la del lenguaje, los alumnos carecen de fluidez de lenguaje que les impide lograr una comunicación eficaz en la parte educativa y en las relaciones interpersonales.
Lo anteriormente expuesto permite considerar que debe procurarse una comunicación efectiva entre el docente y sus alumnos. El término “comunicación” es lo suficientemente extenso para abarcar la situación educativa. En el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física, la comunicación es de absoluta relevancia, debido a que cuando los docentes y alumnos interactúan, se produce un intercambio de información, se comunican la visión que tienen de la realidad. y muchas veces la deficiencia de los alumnos para comprender esta asignatura, reside en gran parte a la falta de sintonía, de emisores y receptores durante el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física.

DELIA DUCREAUX.

VENCIENDO LAS DIFICULTADES EN LA ENSEÑANZA DE LA FISICA .

EN LA ACTUALIDAD EL CAMPO DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA ESTÁ PASANDO POR UNA CRISIS, LA CUAL SE HACE MÁS SEVERA EN LOS PAÍSES EN  DESARROLLO Y VENEZUELA NO ESCAPA DE ESTA PROBLEMÁTICA. EL TIEMPO DEDICADO A LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA HA DISMINUIDO NOTABLEMENTE, POR EJEMPLO, SI  LOS ALUMNOS TIENEN QUE ELEGIR ENTRE FÍSICA O BIOLOGÍA, ELIGEN LA BIOLOGÍA. ASÍ COMO EN UNA ÉPOCA SE PUSO DE MODA LA FÍSICA NUCLEAR, ACTUALMENTE SE PUSO DE MODA LA GENÉTICA. PERO TANTO LA FÍSICA COMO LA MATEMÁTICA, SON DISCIPLINAS BÁSICAS PARA LAS CIENCIAS Y PARA MUCHAS CARRERAS PROFESIONALES, Y ESPECIALMENTE RELEVANTES EN LA FORMACIÓN ACADÉMICA DE LOS ALUMNOS.SIEMPRE SE ENSEÑÓ LA FÍSICA DESVINCULADA TOTALMENTE DE LA REALIDAD. SE CREE QUE EL MOTIVO DEL DESINTERÉS POR EL APRENDIZAJE DE LA FÍSICA, PASA POR UNA FALTA DE PREPARACIÓN DEL DOCENTE, MÁS QUE POR UNA DIFICULTAD DEL ALUMNO. LOS DOCENTES NO BUSCAN “VENDER” LA FÍSICA Y “VENDER” ES CREAR LA NECESIDAD EN EL ALUMNO DE QUE LA FÍSICA LE VA A SERVIR PARA OTRAS DISCIPLINAS (DE HECHO ES ASÍ). LOS DOCENTES DEBEN ENSEÑAR FÍSICA, HABLANDO DEL FENÓMENO DE LA MANERA MÁS SENCILLA Y LUEGO IR HACIENDO MÁS COMPLEJOS LOS MODELOS Y NO AL REVÉS. DE ESTA MANERA LOS ALUMNOS CAMBIARÁN LA FORMA DE VER “EL SUFRIMIENTO” QUE LES CAUSA UN CURSO DE FÍSICA.
LA EDUCACIÓN VENEZOLANA EVIDENCIA CAMBIOS EN SUS DIFERENTES NIVELES Y MODALIDADES QUE PERSIGUEN ALCANZAR LA CALIDAD DEL PROCESO EDUCATIVO. LA FÍSICA AL IGUAL QUE OTRAS DISCIPLINAS JUEGA UN PAPEL PREPONDERANTE EN LA INSTRUCCIÓN DEL PAÍS. SU ENSEÑANZA CONTRIBUYE A LA FORMACIÓN INTEGRAL DE LOS ALUMNOS DE MODO QUE ESTOS ADQUIERAN UNA VISIÓN REPRESENTATIVA DEL UNIVERSO FÍSICO Y UNA CONCEPCIÓN AMPLIA DEL AMBIENTE QUE LES RODEA.
EL PROCESO DE ENSEÑANZA DE LA FÍSICA ESTIMULA EN EL ALUMNO EL APRENDIZAJE DE LAS OPERACIONES MENTALES REQUERIDAS PARA INTERPRETAR HECHOS, FENÓMENOS Y PROCESOS A TRAVÉS DE LA APLICACIÓN DE CONCEPTOS BÁSICOS Y LEYES FUNDAMENTALES DE LA FÍSICA, DE MANERA QUE EL ALUMNO EMITA SUS PROPIOS JUICIOS, TOME SUS DECISIONES Y PUEDA RESOLVER PROBLEMAS DE LA VIDA DIARIA Y DE LA SOCIEDAD DE LA CUAL FORMA PARTE.
LAS ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS UTILIZADAS EN LA PLANIFICACIÓN DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA AÚN SON DE CARÁCTER TRADICIONAL, INCRUSTADAS EN EL VIEJO ESQUEMA DONDE EL DOCENTE TRANSMITE CONOCIMIENTOS Y EL ALUMNO SE CONVIERTE EN UN RECEPTOR PASIVO DE ESTOS; LO QUE OCASIONA EN ELLOS APATÍA, DESMOTIVACIÓN, NINGÚN INTERÉS POR EL PROCESO DE ENSEÑANZA –APRENDIZAJE DE LA FÍSICA. LO ANTERIOR CONDUCE A QUE EXISTA UN ALTO ÍNDICE DE REPROBADOS EN ESTA ASIGNATURA. ESTE PORCENTAJE DE REPROBACIÓN, LLEVA EN MUCHAS OPORTUNIDADES A QUE LOS ALUMNOS REPITAN EL AÑO ESCOLAR Y EN EL PEOR DE LOS CASOS A ABANDONAR LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS, ES DECIR PASAN A FORMAR PARTE DE LO QUE SE CONOCE COMO DESERCIÓN ESCOLAR.LOS MISMOS ALUMNOS MANEJAN ARGUMENTOS TALES COMO; NO IMPORTA LO QUE HAGA, VOY A FRACASAR, SE PERCIBEN CON POCA CAPACIDAD, MANIFIESTAN DERROTISMO, ANSIEDAD, DEPRESIÓN, BAJA AUTOESTIMA, EN OTRAS PALABRAS, EXPERIMENTAN LO QUE SE CONOCE CON EL NOMBRE DE LA DESESPERANZA APRENDIDA.SE HA ENCONTRADO QUE EN EL CONTEXTO ESCOLAR ESTA DESESPERANZA EN MUCHAS OCASIONES ES CONSECUENCIA DEL EMPLEO EXCESIVO DEL SARCASMO POR PARTE DE LOS DOCENTES Y DE UN MANEJO IMPREDECIBLE DE RECOMPENSAS Y CASTIGOS. ESTA ES EL RESULTADO DE TRES TIPOS DE CARENCIA: MOTIVACIONAL, COGNOSCITIVA Y AFECTIVA; CON FRECUENCIA ORIGINA EN LOS ALUMNOS, CUADROS DEPRESIVOS ANTE DETERMINADAS SITUACIONES ACADÉMICAS.

POR OTRA PARTE EL DÉFICIT DE COMPRENSIÓN EN EL ÁREA DE LA FÍSICA, TAMBIÉN SE DEBE AL POCO ESFUERZO QUE HACEN LOS ALUMNOS POR REALIZAR LAS TAREAS Y PARTICIPAR DE FORMA ESPONTÁNEA EN LAS CLASES. LOS ALUMNOS ATRIBUYEN EL FRACASO EN EL ÁREA DE LA FÍSICA A CAUSAS EXTERNAS Y A VARIABLES QUE ESCAPAN DE SU CONTROL, COMO LA SUERTE O EL PROFESOR, “LE CAIGO MAL Y JUSTAMENTE POR ESO ME PREGUNTÓ LO QUE NO SABÍA”, “PASAR EL EXAMEN DE FÍSICA ES COSA DE TENER SUERTE Y ATINARLE”. ATRIBUYEN EL FRACASO ESCOLAR EN ESTA DISCIPLINA AL POCO DOMINIO DEL LENGUAJE MATEMÁTICO QUE POSEEN PARA RESOLVER PROBLEMAS EN ESTA ASIGNATURA, QUE REQUIERE DE HABILIDADES PARA EL CÁLCULO DE OPERACIONES MATEMÁTICAS FUNDAMENTALES, ESTA LIMITACIÓN CONTRIBUYE DE MANERA DETERMINANTE AL ÉXITO QUE PUEDAN TENER EN EL PROCESO ENSEÑANZA – APRENDIZAJE DE LA FÍSICA.
ES COMÚN QUE REPORTEN ACTITUDES NEGATIVAS Y EXPRESEN QUE SU INTELIGENCIA, SU MEMORIA O SU CAPACIDAD DE RESOLVER PROBLEMAS SON DEFICIENTES, ASÍ COMO EL EFECTO NEGATIVO HACIA LAS ACTIVIDADES DISEÑADAS POR EL DOCENTE EN LA FORMA DE UNA AVERSIÓN A LAS TAREAS ESPECÍFICAS DEL ÁREA DE LA FÍSICA. SE OBSERVA QUE LOS ALUMNOS, A MEDIDA QUE SE INCREMENTAN LOS EVENTOS DE FALLAS, MANIFIESTAN UNA DISMINUCIÓN EN SU RENDIMIENTO ESCOLAR.

ANTE ESTE PANORAMA EL ROL DEL DOCENTE Y DE LOS ALUMNOS DEBE CAMBIAR; LOS DOCENTES TIENEN EL DEBER DE UBICARSE EN UN NUEVO PARADIGMA, EN UN NUEVO ENFOQUE QUE PRIVILEGIE LAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE; ESTO CONLLEVA A LA NECESIDAD IMPERIOSA DE PLANIFICAR ESTRATEGIAS A FIN DE QUE LOS ALUMNOS CONSTRUYAN SUS PROPIOS SABERES A PARTIR DE LA INTERACCIÓN CON LOS MATERIALES DE ESTUDIO, CON SUS COMPAÑEROS DE CLASE Y CON SUS DOCENTES.
LAS DEFICIENCIAS EXPUESTAS ANTERIORMENTE SON SUSCEPTIBLES DE SER MEJORADAS MEDIANTE EL USO DE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA, EL DOCENTE DEBE POSEER UN BAGAJE AMPLIO DE LAS MISMAS, CONOCER SU FUNCIÓN, CUANDO PUEDEN UTILIZARSE, SE DEBEN TENER PRESENTE ASPECTOS ESENCIALES COMO: LAS CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO (DESARROLLO COGNITIVO, CONOCIMIENTOS PREVIOS, FACTORES MOTIVACIONALES) LA META QUE SE DESEA LOGRAR Y LAS ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS QUE DEBE REALIZAR EL ALUMNO PARA ALCANZARLAS, UNA REVISIÓN PERMANENTE DE LAS ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA EMPLEADAS, ASÍ COMO TAMBIÉN DEL PROGRESO Y APRENDIZAJE DE LOS ALUMNOS.
TODOS LOS FACTORES ANTERIORES SON RELEVANTES AL MOMENTO DE SELECCIONAR UNA ESTRATEGIA DETERMINADA CON LA FINALIDAD DE ENRIQUECER EL PROCESO ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA FÍSICA EN VENEZUELA. ES RELEVANTE QUE EL DOCENTE CAMBIE SU “ACTITUD” HACIA LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA, NO DEBE NEGARSE A ADOPTAR TÉCNICAS NOVEDOSAS NI RECURSOS AJUSTADOS AL AVANCE CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO, DE ESTA MANERA COADYUVARÁ A LOGRAR LA CALIDAD EDUCATIVA QUE EL PAÍS REQUIERE.
BASADA EN MI EXPERIENCIA COMO DOCENTE EN EL ÁREA DE LA FÍSICA, CONSIDERO QUE REALMENTE ESTA DISCIPLINA NO ES DE FÁCIL COMPRENSIÓN ,CON MAYOR ÉNFASIS PARA LOS ALUMNOS DE LA III ETAPA DE EDUCACIÓN BÁSICA EN VENEZUELA, EN PRIMER LUGAR PORQUE CONSTITUYE PARA ELLOS ALGO NUEVO Y EN RELACIÓN A ELLA SE HACEN MUCHAS CONJETURAS. LOS ALUMNOS QUE INICIAN EL NOVENO GRADO TRAEN CONSIGO UNA PREDISPOSICIÓN HACIA LA ASIGNATURA Y AUNADO A ESTE SENTIMIENTO, SE OBSERVAN GRANDES CARENCIAS EN CUANTO A LA HABILIDAD NUMÉRICA, LO QUE SE CONVIERTE EN UNA DOBLE BARRERA QUE TENDRÁN QUE ENFRENTAR.

OTRO ASPECTO QUE CONSIDERO VITAL TIENE QUE VER CON LA “INERCIA” ADOPTADA POR MUCHOS DOCENTES QUIENES SON RESISTENTES A LOS CAMBIOS Y PREFIEREN SEGUIR IMPARTIENDO CLASES: MONÓTONAS, TEDIOSAS; DONDE EL ALUMNO ES EL MAYOR PERJUDICADO AL “PERDERSE” ENTRE FORMULAS Y CÁLCULOS MATEMÁTICOS, QUE SE TEJEN BAJO LA COMPLICIDAD DEL PIZARRÓN, SIN LOGRAR NINGÚN APRENDIZAJE.
ESTA APATÍA DEL DOCENTE A EXPERIMENTAR NUEVAS ESTRATEGIAS Y A UTILIZAR OTROS RECURSOS CONDUCEN AL ALUMNO A TENER UN BAJO RENDIMIENTO EN ESTA ASIGNATURA, DEBIDO A QUE NO SE LE PROPORCIONA HERRAMIENTAS QUE LE PERMITAN DESARROLLAR SU INTELIGENCIA ANALÍTICA Y SU INTELIGENCIA CREATIVA. TODO LO ANTERIOR HA CONTRIBUIDO A QUE ESTA DISCIPLINA SE CONVIERTA PARA LOS ALUMNOS EN UNA “GRAN DIFICULTAD” QUE DEBEN VENCER PARA CULMINAR CON ÉXITO SUS ESTUDIOS DE BACHILLERATO.
EL HECHO EDUCATIVO DEBE TENER DOS ACTORES PRINCIPALES; EL DOCENTE Y EL ALUMNO, EL ROL DE AMBOS ES DETERMINANTE PARA ALCANZAR EL ÉXITO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE DE LA FÍSICA; EL PRIMERO CREANDO UN CONTEXTO QUE RESULTE ATRACTIVO PARA EL ALUMNO Y EL SEGUNDO MOSTRANDO DISPOSICIÓN PARA EL APRENDIZAJE, MANIFESTAR GANAS DE APRENDER Y ESTO SE LOGRA CUANDO SE PRESENTA UNA RELACIÓN BIDIRECCIONAL, CUANDO AMBOS ENTRAN EN SINTONÍA, LO QUE FACILITARÁ LA COMPRENSIÓN POR PARTE DEL ALUMNO DE ESTA EMBLEMÁTICA ASIGNATURA.



DELIA DUCREAUX

WERNER KARL HEISENBERG(1901-1976)

WERNER KARL HEISENBERG (* WURZBURGO, ALEMANIA, 5 DE DICIEMBRE DE 1901 – † MÚNICH, 1 DE FEBRERO DE 1976). FÍSICO ALEMÁN.
INCLINADO DESDE JOVEN HACIA LAS MATEMÁTICAS, Y EN MENOR MEDIDA POR LA FÍSICA, INTENTA EN 1920 EMPEZAR UN DOCTORADO EN MATEMÁTICA PURA, PERO FERDINAND VON LINDEMANN LO RECHAZA COMO ALUMNO PORQUE ESTÁ PRÓXIMO A JUBILARSE. LE RECOMIENDA HACER SUS ESTUDIOS DE DOCTORADO CON EL FÍSICO ARNOLD SOMMERFELD COMO SUPERVISOR, QUIEN LO ACEPTA DE BUEN GRADO. TIENE COMO COMPAÑERO DE ESTUDIOS A WOLFGANG PAULI.
DURANTE SU PRIMER AÑO TOMA ESENCIALMENTE CURSOS DE MATEMÁTICA CON LA IDEA DE PASARSE A TRABAJAR EN TEORÍA DE NÚMEROS APENAS TENGA LA OPORTUNIDAD, PERO POCO A POCO EMPIEZA A INTERESARSE POR LA FÍSICA TEÓRICA. INTENTA TRABAJAR EN LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN Y PAULI LE ACONSEJA QUE SE DEDIQUE A LA TEORÍA ATÓMICA EN LA QUE TODAVÍA HABÍA GRAN DISCREPANCIA ENTRE TEORÍA Y EXPERIMENTO.
OBTIENE SU DOCTORADO EN 1923 Y EN SEGUIDA VIAJA A GOTINGA, DONDE TRABAJA COMO ASISTENTE DE MAX BORN. EN 1924 VIAJÓ A COPENHAGUE Y CONOCIÓ A NIELS BOHR.
DURANTE SUS ESTUDIOS EN LA UNIVERSIDAD DE MÚNICH, HEISENBERG SE DECANTÓ DECIDIDAMENTE POR LA FÍSICA, SIN RENUNCIAR A SU INTERÉS POR LA MATEMÁTICA PURA. EN AQUELLOS MOMENTOS, NO OBSTANTE, LA FÍSICA SE CONSIDERABA ESENCIALMENTE UNA CIENCIA EXPERIMENTAL Y LA FALTA DE HABILIDAD DE HEISENBERG PARA LOS TRABAJOS DE LABORATORIO COMPLICARÍAN EL PROCESO DE SU DOCTORADO. ARNOLD SOMMERFELD, SU DIRECTOR DE TESIS, RECONOCÍA SUS EXTRAORDINARIAS CAPACIDADES PARA LA FÍSICA MATEMÁTICA PERO HABÍA UNA CIERTA OPOSICIÓN A SU GRADUACIÓN POR CAUSA DE SU INEXPERIENCIA EN FÍSICA EXPERIMENTAL. FINALMENTE, HEISENBERG SE DOCTORÓ EN 1923, PRESENTANDO UN TRABAJO SOBRE TURBULENCIA DE LOS FLUIDOS. EN ESTOS AÑOS DE DOCTORADO CONOCIÓ A WOLFGANG PAULI, CON QUIEN COLABORARÍA ESTRECHAMENTE EN EL DESARROLLO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA.
DE MÚNICH, HEISENBERG PASÓ A LA UNIVERSIDAD DE GOTINGA, EN DONDE ENSEÑABA MAX BORN Y EN 1924 PASÓ AL INSTITUTO DE FÍSICA TEÓRICA DE COPENHAGE DIRIGIDO POR NIELS BOHR. ALLÍ HEISENBERG CONOCIÓ ENTRE OTROS PROMINENTES FÍSICOS A ALBERT EINSTEN E INICIÓ SU PERÍODO MÁS FECUNDO Y ORIGINAL, QUE DIO COMO RESULTADO LA CREACIÓN DE LA MECÁNICA DE MATRICES. ESTE LOGRO SE VERÍA RECONOCIDO CON LA CONSECUCIÓN DEL PREMIO NOBEL DE FÍSICA DEL AÑO 1932.

TEORÍA CUÁNTICA

EN 1925, HEISENBERG INVENTA LA MECÁNICA CUÁNTICA MATRICIAL. LO QUE SUBYACE EN SU APROXIMACIÓN AL TEMA ES UN GRAN PRAGMATISMO. EN VEZ DE CONCENTRARSE EN LA EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS FÍSICOS DE PRINCIPIO A FIN, CONCENTRA SUS ESFUERZOS EN OBTENER INFORMACIÓN SABIENDO EL ESTADO INICIAL Y FINAL DEL SISTEMA, SIN PREOCUPARSE DEMASIADO POR CONOCER EN FORMA PRECISA LO OCURRIDO EN EL MEDIO. CONCIBE LA IDEA DE AGRUPAR LA INFORMACIÓN EN FORMA DE CUADROS DE DOBLE ENTRADA. FUE MAX BORN QUIEN SE DIO CUENTA DE QUE ESA FORMA DE TRABAJAR YA HABÍA SIDO ESTUDIADA POR LOS MATEMÁTICOS Y NO ERA OTRA COSA QUE LA TEORÍA DE MATRICES. UNO DE LOS RESULTADOS MÁS LLAMATIVOS ES QUE LA MULTIPLICACIÓN DE MATRICES NO ES CONMUTATIVA, POR LO QUE TODA ASOCIACIÓN DE CANTIDADES FÍSICAS CON MATRICES TENDRÁ QUE REFLEJAR ESTE HECHO MATEMÁTICO. ESTO LLEVA A HEISENBERG A ENUNCIAR EL PRINCIPIO DE INDETERMINACIÓN.
ESTA TEORIA  TIENE UN ÉXITO ENORME Y LOGRA EXPLICAR PRÁCTICAMENTE TODO EL MUNDO MICROSCÓPICO. EN 1932, POCO ANTES DE CUMPLIR LOS 31 AÑOS, RECIBE EL PREMIO NOBEL DE FÍSICA POR LA CREACIÓN DE LA MECÁNICA CUÁNTICA, CUYO USO HA CONDUCIDO, ENTRE OTRAS COSAS, AL DESCUBRIMIENTO DE LAS FORMAS ALOTRÓPICAS DEL HIDRÓGENO»
EN 1935 INTENTA REEMPLAZAR A SOMMERFELD QUE SE JUBILA COMO PROFESOR EN MÚNICH, PERO LOS NAZIS QUIEREN ELIMINAR TODA TEORÍA FÍSICA «JUDEIZANTE», Y EN ESA CATEGORÍA ENTRAN LA MECÁNICA CUÁNTICA Y LA RELATIVIDAD (TEORÍAS QUE HEISENBERG ENSEÑABA EN SUS CLASES), CUYOS REFERENTES, MAX BORN Y ALBERT EINSTEIN SON JUDÍOS, DE MANERA QUE SE IMPIDE SU NOMBRAMIENTO.
A PESAR DE ESTO, EN 1938, HEISENBERG ACEPTA DIRIGIR EL INTENTO NAZI POR OBTENER UN ARMA ATÓMICA. DE 1942 A 1945, DIRIGIÓ EL INSTITUTO MAX PLANCK DE BERLÍN. DURANTE LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL TRABAJÓ CON OTTO HAHN, UNO DE LOS DESCUBRIDORES DE LA FISIÓN NUCLEAR, EN UN PROYECTO DE REACTOR NUCLEAR. DURANTE MUCHOS AÑOS SUBSISTIÓ LA DUDA ACERCA DE SI ESTE PROYECTO FRACASÓ POR IMPERICIA DE PARTE DE SUS INTEGRANTES O PORQUE HEISENBERG Y SUS COLABORADORES SE DIERON CUENTA DE LO QUE HITLER PODRÍA HABER HECHO CON UNA BOMBA ATÓMICA.
EN SEPTIEMBRE DE 1941 HEISENBERG VISITÓ A NIELS BOHR EN COPENHAGUE. EN UN ACTO QUE SOLO PUEDE SER CLASIFICADO COMO TRAICIÓN Y QUE PONÍA SERIAMENTE SU VIDA EN PELIGRO, HEISENBERG HABLÓ CON BOHR SOBRE EL PROYECTO DE BOMBA ATÓMICA ALEMÁN E INCLUSO LE HIZO UN DIBUJO DE UN REACTOR. HEISENBERG SABÍA QUE BOHR TENÍA CONTACTOS FUERA DE LA EUROPA OCUPADA Y LE PROPUSO UN ESFUERZO CONJUNTO PARA QUE LOS CIENTÍFICOS DE AMBOS BANDOS RETRASARAN LA INVESTIGACIÓN NUCLEAR HASTA QUE LA GUERRA ACABARA. EN JUNIO DE 1942 OTRO CIENTÍFICO ALEMÁN, J. HANS D. JENSEN, LE DIJO A BOHR EN COPENHAGUE QUE LOS CIENTÍFICOS ALEMANES NO ESTABAN TRABAJANDO EN UNA BOMBA NUCLEAR, SOLO EN UN REACTOR.
HEISENBERG Y OTROS CIENTÍFICOS ALEMANES COMO MAX VON LAUE SIEMPRE AFIRMARON QUE POR RAZONES MORALES NO INTENTARON CONSTRUIR UNA BOMBA ATÓMICA Y QUE LAS CIRCUNSTANCIAS NO SE DIERON PARA HACERLO. ESTAS DECLARACIONES FUERON AMARGAMENTE DENUNCIADAS POR CIENTÍFICOS QUE PARTICIPARON EN EL PROYECTO MANHATTAN, ADUCIENDO QUE HEISENBERG HABÍA ERRADO EN SU CÁLCULO DE LA CANTIDAD NECESARIA DE URANIO-235 Y DE LA MASA CRÍTICA PARA SOSTENER LA REACCIÓN.
AL FINAL DE LA GUERRA EN EUROPA COMO PARTE DE LA OPERACIÓN EPSILÓN, HEISENBERG JUNTO CON OTROS NUEVE CIENTÍFICOS, INCLUYENDO A OTTO HAHN, CARL FRIEDRICH VON WEIZSÄCKER Y MAX VON LAUE, FUE INTERNADO EN UNA CASA DE CAMPO LLAMADA “FARM HALL” EN LA CAMPIÑA INGLESA. ESTA CASA TENÍA MICRÓFONOS OCULTOS QUE GRABABAN TODAS LAS CONVERSACIONES DE LOS PRISIONEROS. EL 6 DE AGOSTO DE 1945 A LAS SEIS DE LA TARDE HEISENBERG Y LOS DEMÁS CIENTÍFICOS ALEMANES ESCUCHARON UN INFORME DE RADIO DE LA BBC SOBRE LA BOMBA ATÓMICA DE HIROSHIMA. A LA NOCHE SIGUIENTE HEISENBERG DIO UNA LECTURA A SUS COMPAÑEROS, A MANERA DE INFORME, QUE INCLUÍA UN ESTIMADO APROXIMADAMENTE CORRECTO DE LA MASA CRÍTICA Y DE URANIO-235 NECESARIOS, ADEMÁS DE CARACTERÍSTICAS DEL DISEÑO DE LA BOMBA. EL HECHO DE QUE HEISENBERG HAYA PODIDO HACER ESTOS CÁLCULOS EN MENOS DE DOS DÍAS, LE DA CREDIBILIDAD A SU AFIRMACIÓN DE QUE LA RAZÓN POR LA QUE NO SABÍA CUAL ERA LA MASA CRÍTICA NECESARIA PARA UNA BOMBA ATÓMICA DURANTE LA GUERRA, SE DEBÍA ÚNICA Y EXCLUSIVAMENTE AL HECHO QUE NO HABÍA INTENTADO SERIAMENTE RESOLVER EL PROBLEMA.
DESPUÉS DE LA GUERRA, HEISENBERG SE OCUPÓ DE LA RECONSTRUCCIÓN DE LA CIENCIA ALEMANA. FUE NOMBRADO DIRECTOR DEL INSTITUTO DE FÍSICA KAISER WILHEM, MÁS TARDE DENOMINADO INSTITUTO MAX PLANCK, Y PRESIDENTE DEL CONSEJO ALEMÁN PARA LA INVESTIGACIÓN. CONTINUÓ, TAMBIÉN, SUS TRABAJOS DE FÍSICA Y PROPUSO UNA TEORÍA UNIFICADA PARA LAS PARTÍCULAS ELEMENTALES. EN LA DÉCADA DE LOS AÑOS 50 ENCABEZÓ LA DELEGACIÓN ALEMANA QUE INICIÓ LA FUNDACIÓN DEL CERN, CONSEIL EUROPÉEN POUR LA RECHERCHE NUCLÉAIRE -MÁS TARDE DENOMINADO ORGANISATION EUROPÉENE POUR LA RECHERCHE NUCLÉAIRE- CON SEDE EN GINEBRA, QUE HA SIDO UNO DE LOS CENTROS MÁS IMPORTANTES EN EL PROGRESO DE LA FÍSICA DE ALTAS ENERGÍAS.

LA REUNIÓN ENTRE HEISENBERG Y NIELS BOHR EN COPENHAGUE ES EL TEMA DEL DRAMA “COPENHAGEN” DE MICHAEL FRAYN, DRAMA QUE GANO EL PREMIO TONY COMO MEJOR DRAMA DE AÑO 2000.
HEISENBERG MURIÓ EL 1 DE FEBRERO DE 1976 EN SU CASA DE MUNICH.

LA VIDA DE WERNER KARL HEISENBERG ESTARÍA PROFUNDAMENTE MARCADA POR LOS ACONTECIMIENTOS QUE ACABAMOS DE DETALLAR, QUE EXPLICAN  SU PASIÓN Y DEDICACION POR LA NUEVA FÍSICA Y SU AMOR A ALEMANIA -QUE LE LLEVARÍA A ENFRONTARSE CON SUS COLEGAS DE PROFESIÓN, EN UNA DECISIÓN QUE MARCARÍA UNA INFLEXIÓN EN SU VIDA DURANTE LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL.

DELIA DUCREAUX.

LA INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG.

EN EL SIGLO XX, UNO DE LOS FÍSICOS QUE PROBABLEMENTE MÁS HAYA MARCADO A LA “MADRE DE LAS CIENCIAS” ES WERNER HEISENBERG (1901-1976), ESTE ALEMÁN POSTULÓ EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE Y PUSO EN MARCHA LA MECÁNICA CUÁNTICA ANTICIPADA POR PLANCK, EINSTEIN Y BOHR.EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE CONSTITUYE INDUDABLEMENTE UNA CONTRIBUCIÓN FUNDAMENTAL AL DESARROLLO DE LA TEORÍA CUÁNTICA. ESTE PRINCIPIO AFIRMA QUE ES IMPOSIBLE MEDIR SIMULTÁNEAMENTE DE FORMA PRECISA LA POSICIÓN Y EL MOMENTO LINEAL DE UNA PARTÍCULA.
BÁSICAMENTE, QUIERE DECIR QUE EN EL MICROCOSMOS, A NIVEL NUCLEAR, ES IMPOSIBLE CONOCER AL MISMO TIEMPO CIERTAS MAGNITUDES COMO LA POSICIÓN Y LA VELOCIDAD DE UNA PARTÍCULA. O, DICHO DE OTRO MODO, CUANTO MÁS PRECISAMENTE SE CONOZCA LA VELOCIDAD DE UNA PARTÍCULA (DIGAMOS, UN ELECTRÓN) MENOS SE SABRÁ DE SU POSICIÓN. Y LO MISMO A LA INVERSA.NO ES POR UN PROBLEMA DE LA TÉCNICA DE MEDICIÓN Y NO PORQUE LA CIENCIA NO HA AVANZADO LO SUFICIENTE COMO PARA LOGRAR UNA MEDICIÓN EXACTA DE AMBAS MAGNITUDES. EL ELECTRÓN ES ASÍ, Y ESO FUE LO QUE PERTURBÓ SOBREMANERA LA FÍSICA, Y POR ENDE LA FILOSOFÍA. EL SOLO HECHO DE MEDIR UNA MAGNITUD ALTERA LA OTRA. PARA GRAFICAR LA IDEA, SE PUEDE PONER UN EJEMPLO TOMADO DE LA “VIDA MODERNA”, POR LLAMARLA ASÍ; UN EJEMPLO CON TELÉFONOS. CUANDO UNO LLAMA A UN TELÉFONO FIJO, SABE A QUÉ LUGAR LLAMA PERO NO QUIÉN ATIENDE; EN CAMBIO, CUANDO SE LLAMA A UN CELULAR SE CONOCE A QUIÉN ATIENDE, PERO NO DÓNDE ESTARÁ ESA PERSONA.
ESTO SIGNIFICA, QUE LA PRECISIÓN CON QUE SE PUEDEN MEDIR LAS COSAS ES LIMITADA, Y EL LÍMITE VIENE FIJADO POR LA CONSTANTE DE PLANCK.
: INDETERMINACIÓN EN LA POSICIÓN
: INDETERMINACIÓN EN LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
H: CONSTANTE DE PLANCK (H=6,626 • 10-34 J • S).

ES IMPORTANTE INSISTIR EN QUE LA INCERTIDUMBRE NO SE DERIVA DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA, SINO DEL PROPIO HECHO DE MEDIR. CON LOS APARATOS MÁS PRECISOS IMAGINABLES, LA INCERTIDUMBRE EN LA MEDIDA CONTINÚA EXISTIENDO. ASÍ, CUANTO MAYOR SEA LA PRECISIÓN EN LA MEDIDA DE UNA DE ESTAS MAGNITUDES, MAYOR SERÁ LA INCERTIDUMBRE EN LA MEDIDA DE LA OTRA VARIABLE COMPLEMENTARIA.
LA POSICIÓN Y LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO DE UNA PARTÍCULA, RESPECTO DE UNO DE LOS EJES DE COORDENADAS, SON MAGNITUDES COMPLEMENTARIAS SUJETAS A LAS RESTRICCIONES DEL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG. TAMBIÉN LO SON LAS VARIACIONES DE ENERGÍA ( E) MEDIDAS EN UN SISTEMA Y EL TIEMPO, T EMPLEADO EN LA MEDICIÓN.
EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG, TAMBIÉN CONOCIDO LA “RELACIÓN DE INDETERMINACIÓN”, AFIRMA LA IMPOSIBILIDAD DE REALIZAR LA MEDICIÓN PRECISA DE LA POSICIÓN Y DEL MOMENTO LINEAL (CANTIDAD DE MOVIMIENTOS) DE UNA PARTÍCULA AL MISMO TIEMPO. ESTO PRODUCE QUE LAS PARTÍCULAS, EN SU MOVIMIENTO NO TIENEN UNA TRAYECTORIA DEFINIDA.
HEISENBERG PRESENTÓ SU MODELO ATÓMICO, NEGÁNDOSE A DESCRIBIR AL ÁTOMO COMO UN COMPUESTO DE PARTÍCULAS Y ONDAS, YA QUE PENSABA QUE CUALQUIER INTENTO DE DESCRIBIR AL ÁTOMO DE DICHA MANERA FRACASARÍA. EL PREFERÍA HACER REFERENCIA A LOS NIVELES DE ENERGÍA O A LAS ÓRBITAS DE LOS ELECTRONES, USANDO TÉRMINOS NUMÉRICOS, UTILIZANDO LO QUE LLAMÓ “MECÁNICA DE MATRIZ”.
PARA CONSEGUIR ENTENDER MEJOR ESTE PRINCIPIO, SE SUELE PENSAR EN EL ELECTRÓN, YA QUE PARA REALIZAR LA MEDIDA O PARA PODER VER A ESTA PARTÍCULA SE NECESITA LA AYUDA DE UN FOTÓN, QUE CHOQUE CONTRA EL ELECTRÓN MODIFICANDO SU POSICIÓN, ASÍ COMO SU VELOCIDAD, PERO SIEMPRE SE COMETE UN ERROR AL INTENTAR MEDIRLO, POR MUY PERFECTO QUE SEA EL INSTRUMENTAL QUE UTILIZAMOS PARA EL EXPERIMENTO, ÉSTE INTRODUCIRÁ UN FALLO IMPOSIBLE DE ANULAR.
SI EN UN ESTADO CONCRETO SE REALIZAN VARIAS COPIAS IGUALES DE UN SISTEMA, COMO PUEDE SER UN ÁTOMO, LAS MEDIDAS QUE SE REALICEN DE LA POSICIÓN Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO, DIFIEREN SEGÚN LA DISTRIBUCIÓN DE LA PROBABILIDAD QUE HAYA EN EL ESTADO CUÁNTICO DE DICHO SISTEMA. LAS MEDIDAS DEL OBJETO QUE SE ESTÉ OBSERVANDO SE VERÁN AFECTADAS POR UNA DESVIACIÓN ESTÁNDAR, DESIGNADA COMO ΔX, PARA LA POSICIÓN Y ΔP, PARA EL MOVIMIENTO. SE COMPRUEBA ASÍ EL PRINCIPIO DE INDETERMINACIÓN QUE MATEMÁTICAMENTE SE EXPRESA COMO:

ΔX . ΔP ≥ H/2Π ,

DE DONDE “H” ES LA CONSTANTE DE PLANCK CON UN VALOR CONOCIDO DE H= 6.6260693 (11) X 10^-34 J.S

LA INDETERMINACIÓN POSICIÓN-MOMENTO NO SE PRODUCE EN LA FÍSICA DE SISTEMAS CLÁSICOS, YA QUE ÉSTA SE UTILIZA EN ESTADOS CUÁNTICOS DEL ÁTOMO, SIENDO H DEMASIADO PEQUEÑA. LA FORMA MÁS CONOCIDA, QUE REEMPLAZA EL PRINCIPIO DE INDETERMINACIÓN PARA EL TIEMPO-ENERGÍA SE ESCRIBE COMO:

ΔE. ΔT ≥ H/2Π

SIENDO ESTA LA RELACIÓN QUE SE UTILIZA PARA ESTUDIAR LA DEFINICIÓN DE LA ENERGÍA DEL VACÍO, Y EN LA MECÁNICA CUÁNTICA, SE USA PARA ESTUDIAR LA FORMACIÓN DE PARTÍCULAS VIRTUALES Y SUS CONSECUENCIAS.

A PARTE DE LAS DOS RELACIONES ANTERIORES, EXISTEN OTRAS “DESIGUALDADES”, COMO POR EJEMPLO JI, EN EL MOMENTO ANGULAR TOTAL DE UN SISTEMA:

EN DONDE I, J Y K SON DIFERENTES Y JI EXPRESA EL MOMENTO ANGULAR EN UN EJE XI :

ΔJI ΔJJ ≥ H/2Π │( JK)│

EN UN SISTEMA CUÁNTICO DE 2 MAGNITUDES FÍSICAS, POR EJEMPLO, A Y B, INTERPRETADAS POR OPERADORES COMO A Y B, NO SERÁ FACTIBLE PREPARAR SISTEMAS EN EL ESTADO Ψ, SI LOS DESVÍOS ESTANDAR DE A Y B NO CUMPLEN LA CONDICIÓN:

ΔΨA . ΔΨB ≥ ½ │( Ψ [ A,B ] Ψ ) │

EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE TIENE SUS CONSECUENCIAS, PUES PRODUCE UN CAMBIO EN LA FÍSICA, YA QUE SE PASA DE TENER UN CONOCIMIENTO TOTALMENTE PRECISO EN LA TEORÍA, PERO NO EN EL CONOCIMIENTO, QUE SE ENCUENTRA BASADO EN PROBABILIDADES.

ESTE RESULTADO, COMO TANTO OTROS EN LA MECÁNICA CUÁNTICA, SÓLO AFECTA A LA FISICOQUÍMICA SUBATÓMICA, DEBIDO A QUE LA CONSTANTE DE PLANCK ES BASTANTE PEQUEÑA, EN UN UNIVERSO MACROSCÓPICO LA INCERTIDUMBRE CUÁNTICA ES DESPRECIABLE, Y CONTINÚAN TENIENDO VALIDEZ LAS TEORÍAS RELATIVISTAS, COMO LA DE EINSTEIN.
EN LA MECÁNICA CUÁNTICA, LAS PARTÍCULAS NO SIGUEN CAMINOS DEFINIDOS, NO SE PUEDE SABER EL VALOR EXACTO DE LAS MAGNITUDES FÍSICAS QUE EXPLICAN EL ESTADO DE MOVIMIENTO DE UNA PARTÍCULA, SOLAMENTE UNA ESTADÍSTICA DE SU DISTRIBUCIÓN, POR LO CUAL TAMPOCO SE PUEDE SABER LA TRAYECTORIA DE UNA PARTÍCULA. PERO, EN CAMBIO SI SE PUEDE DECIR QUE HAY UNA CIERTA PROBABILIDAD DE QUE UNA PARTÍCULA ESTÉ EN UNA REGIÓN CONCRETA DEL ESPACIO EN UN MOMENTO DADO.
SE SUELE DECIR QUE EL DETERMINISMO CIENTÍFICO, SE ANULA CON EL CARÁCTER PROBABILÍSTICO DE LA CUÁNTICA, PERO EXISTEN DIVERSAS FORMAS DE INTERPRETAR LA MECÁNICA CUÁNTICA, Y POR EJEMPLO, STEPHEN HAWKING COMENTA QUE LA MECÁNICA CUÁNTICA EN SÍ, ES DETERMINISTA, SIENDO POSIBLE QUE SU SUPUESTA INDETERMINACIÓN SEA PORQUE VERDADERAMENTE NO EXISTEN POSICIONES O VELOCIDADES DE PARTÍCULAS, SINO QUE TODO SEAN ONDAS. ASÍ, LOS FÍSICOS Y QUÍMICOS CUÁNTICOS INTENTARÍAN INSERTAR A LAS ONDAS DENTRO DE NUESTRA IDEAS PREVIAS SOBRE POSICIONES Y VELOCIDADES.
EL “PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE” INFLUYÓ NOTABLEMENTE EN EL PENSAMIENTO FÍSICO Y FILOSÓFICO DE LA ÉPOCA. MUCHOS ESTUDIOSOS DEL TEMA DICEN QUE EL PRINCIPIO DE LA INCERTIDUMBRE BORRA TODAS LAS CERTEZAS DE LA NATURALEZA, DANDO A ENTENDER, QUE LA CIENCIA NO SABE NI SABRÁ NUNCA HACIA DONDE SE DIRIGE, YA QUE EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO DEPENDE DE LA IMPREVISIBILIDAD DEL UNIVERSO, DONDE LA RELACIÓN CAUSA- EFECTO NO SIEMPRE VAN DE LA MANO.
CABE DESTACAR QUE HEISENBERG OBTUVO EL PREMIO NOBEL DE FÍSICA EN 1932, GRACIAS A LAS GRANDES APORTACIONES QUE DIO A LA MECÁNICA CUÁNTICA. SU PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE JUGÓ UN PAPEL IMPORTANTE, NO SOLO EN LA CIENCIA , SINO TAMBIÉN EN EL AVANCE DEL PENSAMIENTO FILOSÓFICO ACTUAL.

EN SINTESIS :

EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE ES UNA CONSECUENCIA DE LA DUALIDAD ONDA-PARTÍCULA DE LA RADIACCIÓN Y DE LA MATERIA. TODOS LOS OBJETOS, INDEPENDIENTEMENTE DE SU TAMAÑO, ESTAN REGIDOS POR EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE, LO QUE SIGNIFICA QUE SU POSICIÓN Y MOVIMIENTO SE PUEDEN EXPRESAR SOLAMENTE COMO PROBABILIDADES, PERO ESTE   PRINCIPIO SÓLO ES SIGNIFICATIVO PARA DIMENSIONES TAN PEQUEÑAS COMO LAS QUE PRESENTAN LAS PARTÍCULAS ELEMENTALES DE LA MATERIA. ESTE PRINCIPIO CARECE DE INTERÉS EN MECÁNICA CLÁSICA, YA QUE LAS MAGNITUDES INVOLUCRADAS SON MUY GRANDES COMPARADAS CON EL VALOR DE LA CONSTANTE H.

DELIA DUCREAUX