ONDAS
 
  1. Para describir la realidad (el mundo físico) se usan, como herramientas conceptuales, dos tipos de ideas distintas, a saber: las ondas y los corpúsculos.

  2. Se define un corpúsculo como un ‘conjunto’ de propiedades bien determinadas (masa, color, temperatura, volumen, etc) y en este sentido, se exige que siempre cumpla el principio lógico de identidad y no contradicción (un corpúsculo no puede tener masa y no masa al mismo tiempo, o bien ocupar dos posiciones distintas al mismo tiempo). De hecho, la característica distintiva y tradicional de los corpúsculos consiste en ocupar un espacio determinado en un tiempo determinado, y verse definido por sí mismo.

  3. ¿Qué es una onda? La idea de onda o radiación surge (ya en Epicuro) como el movimiento oscilatorio de un corpúsculo. Es decir, de buenas a primeras no se concebía la onda como una entidad física propiamente dicha, sino como un tipo de movimiento de los corpúsculos -Auténticas entidades físicas-. Galileo fue el primero de dar una descripción al movimiento oscilatorio al presentar una ecuación para identificar el movimiento (trayectoria, velocidad y aceleración) característico de un péndulo. De esta ecuación surge el movimiento oscilatorio armónico.

  4. Una onda, para una mente tradicional, significa –hay algo fijo e invariable (la partícula) que se mueve de forma cíclica-. En este sentido, se representó la trayectoria de la partícula usando funciones matemáticas como las de senos o cosenos.

  5. Una trayectoria sinusoidal es aquella que pretende describir ciclos repetitivos. Por tanto, se trata el movimiento del corpúsculo como una especie de rotación. Para ello se emplea los conceptos de velocidad angular (w) o frecuencia (tiempo que tarda el corpúsculo en realizar un ciclo completo).

  6. En este sentido, pues, durante siglos se ha considerado que una onda no era más que un tipo de movimiento ondulatorio trazado por cierta partícula: las olas del mar o las ondas sonoras eran consideradas como vibraciones corpusculares -¡Hay ‘algo’ que vibra!- Se exclamaba cuando se apreciaba cierta ondulación, es decir, cierto movimiento cíclico.

  7. ¿Cuáles son las propiedades típicas de las ondas?  En un principio la idea de onda se utilizó sólo para describir un movimiento, una propagación. Por tanto, presuponía la existencia de ‘algo’ que se propaga y mueve. Observando la luz o las olas del mar se llegó a describir ciertas características típicas de la ondulación: la difracción, la interferencia, la reflexión, la refracción, la dispersión, la propagación (velocidad lineal).

  8. Cuando se presentó el experimento de Young, que exigía tratar la luz como un movimiento ondulatorio, se introdujo la idea de éter. Para entender qué era la luz se comparó con las olas del mar; el éter hacía de mar y la luz se propagaba ondulatoriamente a través de él. Sin embargo, a raíz del experimento de Michelson-Morley se desechó la idea de éter.

  9. Con Planck i Einstein (padres de la mecánica cuántica) se considera que la luz está compuesta por corpúsculos energéticos que oscilan.

  10. La combinación del experimento de Young (y otros experimentos) con las ideas de Planck y Einstein sobre la luz, se consideró que la luz era un corpúsculo, pero que se propagaba ondulatoriamente por el vacío y no corpuscularmente como había descrito Newton. Esta ambivalencia dio pie al nacimiento de la mecánica cuántica.

  11. La tesis De Brogli consistía en advertir que toda propagación debe describirse como una radiación y que la propagación corpuscular que había establecido Newton en su dinámica no era más que un caso idealizado y simplificado.

  12. La idea de propagación presupone la existencia de un corpúsculo, es decir, hay algo fijo e invariable que, sin embargo, cambia. Lo que plantea la mecánica cuántica es que éste cambio es siempre ondulatorio, es decir, sigue funciones cíclicas –sinusoidales-, aunque en el caso de que la frecuencia sea sumamente baja se puede considerar la propagación a través de otras funciones.  

  13. ¿Qué instrumentos lógicos se emplean para estudiar y describir una onda? Ordinariamente se estudian dos tipos de movimientos en una onda: su velocidad de ciclo y el movimiento oscilatoria de la partícula en cada instante del ciclo. Ambos movimientos son equivalentes, pero nos enseñan aspectos distintos. La fórmula general para estudiar el movimiento cíclico es: velocidad de realización de un ciclo = distancia entre el punto inicial y final del ciclo / tiempo tardado en trazar esta distancia. Esta ecuación simple se conoce ordinariamente como f=c/Y, es decir, f (frecuencia) = c (velocidad lineal) / Y (longitud de onda), siendo c una constante cuando se trata de la velocidad de la luz en el vacío. La fórmula general para estudiar la posición de una partícula oscilando es x = Asen(&) siendo x la posición de la partícula, A la amplitud de la onda y & el ángulo de rotación de la partícula.

  14. La fórmula sinusoidal pretende establecer la trayectoria (la posición espacio-temporal que ocupa la partícula en cada instante), la velocidad y la aceleración de una partícula en oscilación. Es decir, se considera la oscilación como un movimiento puntual.     

  15. Cuando Schrodinger construyó su ecuación de onda se fundamentó en las ideas de De Broglie (Y = h/ [m·v]) : toda partícula que detectemos se propaga oscilatoriamente, sin embargo, si esta partícula es muy masiva y su velocidad lineal es muy elevada su longitud de onda [Y] resulta ser sumamente grande y por tanto, casi despreciable ¡La partícula no parece moverse en ciclos! Entonces, pues, no parece comportarse como una onda sino como un proyectil.

  16. El tipo de empirismo que emplea la mecánica no puede detectar ondas de forma directa, pues toda su información llega a través de datos empíricos, es decir, a través de puntos espacio-temporales. Esto hace creer a los mecánicos que realmente existen corpúsculos -Un dato empírico se refiere a un corpúsculo- Razonan instintivamente. Se aprecia, luego, como la idea de onda, en mecánica, surge de una deducción hecha sobre los datos empíricos: tenemos distintos datos espacio-temporales que se identifican como representaciones del estado de una partícula, entonces, de ello se deduce el cambio o el movimiento que debe de ‘experimentar’ tal partícula. Si podemos identificar este cambio a través de ecuaciones sinusoidales entonces decimos que estamos ante una propagación ondulatoria, si no, convenimos que apreciamos una propagación corpuscular.

  17. La idea de movimiento o propagación es un mito humano. Así pues, las ideas mecánicas de ondulación y corpuscularidad son mitos, es decir, podemos justificar y deducir que existen ondas y corpúsculos, pero no podemos demostrarlo.  

  18. Sólo podemos demostrar que sea lo que sea lo que experimentamos, esto no es completamente aleatorio. Es decir, ¡no es posible cualquier cosa! Si así fuera nos resultaría completamente imposible establecer regularidades y patrones de conducta a cuanto experimentamos. Sin embargo, que podamos establecer estas regularidades (leyes de la física) y estos patrones de conducta a la naturaleza no implica que semejantes leyes sean constitutivas de la naturaleza.

  19. Hacer física es crear leyes, concepciones y regularidades que se amolden a la realidad con el fin de sacarle cierto provecho.