Resumen de la vida de David Bohm

David Bohm no nació en una familia de científicos. Su padre era originario del Imperio austrohúngaro, de ascendencia judía, y era un exitoso empresario de muebles. Posteriormente, se mudó a Wells Barr, un pequeño pueblo minero en el norte de Pensilvania, Estados Unidos. David nació en ese pequeño pueblo. David estaba interesado en la ciencia cuando era niño y comenzó a leer novelas científicas a la edad de ocho años. Un libro sobre astronomía tuvo un enorme impacto en su formación intelectual. Décadas más tarde, el profesor Bohm todavía recuerda claramente su fascinación por el vasto y ordenado universo. Desde entonces, David ha sido inseparable de la ciencia. Se dedica mucho tiempo a leer y pensar. A menudo estaba obsesionado con explorar los mecanismos de los acontecimientos y, en ocasiones, incluso diseñó algunos dispositivos mecánicos. Por ejemplo, "Olla sin goteo" es su trabajo favorito. El padre de David empezó a preocuparse porque su hijo estaba tan obsesionado con la ciencia. Siempre pensó que cómo podía una persona ganarse la vida con la "ciencia". David no estaba dispuesto a seguir la voluntad de su padre y gestionar el negocio familiar. Para afrontar los retos de la vida futura, imaginó ganarse la vida inventando y llevó a cabo investigaciones para llevar al mercado la "olla sin goteo".

En la etapa de secundaria, cuando recibió educación ilustrada en física, su capacidad de pensamiento abstracto mejoró enormemente e incluso pensó en la pregunta: ¿Cómo permiten las teorías físicas a las personas construir un sentido de la realidad? ¿tú entiendes? Cuando estudió sistemáticamente por primera vez la mecánica cuántica y la relatividad con cierta profundidad en la Universidad de Pensilvania, en su ciudad natal, quedó inmediatamente fascinado. Para David, tomar el camino de la ciencia se ha convertido en una elección irreversible. Está decidido a convertirse en un físico teórico y explorar los misterios de la realidad en forma de comprensión física.

En 1939, Bohm se licenció en ciencias en la Universidad de Pensilvania y luego llegó a la Universidad de California, Berkeley, y se convirtió en estudiante de doctorado de Robert Oppenheimer. En ese momento, Oppenheimer lideraba el Proyecto Manhattan, el desarrollo de la bomba atómica por parte de Estados Unidos. Bohm participó en trabajos de investigación sobre el Proyecto Manhattan en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California. El primer tema en el que trabajó fue el estudio de la ionización del fosfato de sodio en arcos, que fue un subtema de la separación del U238 en el Proyecto Manhattan.

En 1943, Bohm completó una investigación teórica sobre la dispersión de átomos de neutrones y recibió su doctorado. Posteriormente continuó en el Laboratorio de Radiación y se dedicó a investigaciones teóricas sobre plasmas, ciclotrones y sincrociclotrones. Gran parte de su trabajo diario en el laboratorio consiste en resolver diversos problemas técnicos. Pero prestó especial atención al análisis de los mecanismos físicos de los fenómenos plasmáticos. Descubrió que las partículas individuales en el plasma están altamente correlacionadas. Fue el primero en darse cuenta de que la teoría del plasma ofrecía muchas posibilidades prácticas para mejorar la comprensión de la teoría electrónica de los metales. Porque estaba convencido de que la sustitución de iones positivos por cargas positivas distribuidas uniformemente podría describir el metal como un plasma de alta densidad. Bohm creía que la interacción de Coulomb en el plasma estaba muy organizada (que se muestra como efecto de blindaje eléctrico y efecto de oscilación electromagnética). Por lo tanto, trabajó duro para diseñar una teoría del plasma de los metales como una contribución importante a la teoría de los metales de un solo electrón. .

En 1947, Oppenheimer recomendó a Bohm para trabajar como profesor asistente en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, impartiendo cursos de mecánica cuántica. También dio conferencias sobre física del plasma y mecánica cuántica avanzada a estudiantes de posgrado, y los guió en. escribiendo sus disertaciones. Colaboró ​​con el estudiante de posgrado Pennis para realizar una investigación sistemática sobre la descripción del plasma de la interacción de los electrones [1], que se llevó a cabo bajo la guía de las ideas de investigación anteriores de Bohm. Por primera vez, utilizaron coordenadas colectivas para describir el comportamiento de largo alcance de las interacciones de electrones y coordenadas de partículas para describir el comportamiento de corto alcance de los electrones. En la aproximación de fase aleatoria, el modo colectivo elimina por completo el acoplamiento a electrones individuales, dejando el sistema de electrones que interactúan de corto alcance, que puede tratarse con la teoría de microdevanados. La aproximación de fase aleatoria que introdujeron puede considerarse como una teoría de campo medio dependiente del tiempo, que más tarde se utilizó ampliamente en varios problemas de muchos cuerpos, desde electrones de capa de átomos hasta materia de quarks.

En la Universidad de Princeton, Bohm también guió a otros estudiantes como Gross, Waistein y Forde a realizar otras investigaciones pioneras en el campo de la física cuántica del plasma [2].

Gross escribió: "...David estaba, y todavía está, absorto en una exploración silenciosa y afectuosa de la naturaleza de las cosas. Era distante y sin astucia. Mi primera impresión de Bohm fue: fue: una conferencia académica sobre física del plasma que Dio poco después de llegar a Princeton. En ese momento, estaba buscando un supervisor de tesis. El estilo único de David Bohm proporcionó una amplia gama de temas que deben explorarse. El dominio del problema es enorme. muy tentadora y emocionante. La oportunidad de hacer un trabajo que es mucho más que eso es un simple paso adelante. ¡Qué bendición! Tomé notas con mucho cuidado y se las di a David. Pasamos mucho tiempo juntos en el pizarrón. , pero principalmente conversación, David puede discutir física teórica sin papel ni lápiz. Se siente muy cómodo con las matemáticas y puede obtener resultados significativos fácilmente."

La comprensión inicial de Bohm de la mecánica cuántica estuvo profundamente influenciada por las ideas complementarias de Bohr. Influencia. Ya cuando estaba estudiando para su doctorado, a menudo discutía las implicaciones filosóficas de la teoría cuántica con Joseph Weinberg, otro estudiante de doctorado que estudió detenidamente la mecánica cuántica. En ese momento, Bohm era un firme partidario de las opiniones de Bohr. Siguió el consejo de un amigo y comenzó a escribir su libro "Teoría cuántica" antes de ir a la Universidad de Princeton, tratando de aclarar el significado físico intrínseco de las matemáticas abstractas de la mecánica cuántica desde el punto de vista de Bohr, para lograr el propósito de comprender mecánica cuántica. Este trabajo se completó en 1950. Fue publicado por primera vez por Prentice-Hall Company en Nueva York al año siguiente y todavía se reimprime y distribuye en la actualidad. Generalmente se considera uno de los mejores tutoriales de mecánica cuántica de su tiempo. Sus principales ventajas son: proporciona una explicación clara de las principales ideas físicas detrás de la fórmula matemática de la mecánica cuántica y analiza con considerable detalle problemas difíciles que normalmente son ignorados en otros tutoriales (como el problema límite clásico de la teoría cuántica, problemas de medición y la paradoja del EPR, etc.). Estas preguntas siguen siendo objeto de muchos trabajos de investigación fundamentales. En particular, Bohm vio en aquella época la no localización de la mecánica cuántica. Su reformulación del experimento EPR utilizando un sistema de espín no sólo ayudó a aclarar las disputas sustanciales sobre la paradoja EPR, sino que también inspiró a la gente a diseñar experimentos prácticos utilizando la desintegración de electrones o la radiación en cascada de fotones. Estos experimentos, ahora llevados a cabo, transforman este debate físico metafísico en física dura altamente técnica.

Mientras Bohm escribía "Teoría Cuántica", ocurrió la serie de acontecimientos más desagradables en la vida de Bohm. Como todos sabemos, hubo un período de macartismo en Estados Unidos durante los años de la posguerra y los primeros años de la Guerra Fría. Se trata de una campaña de purga lanzada por el Comité de Actividades Antiamericanas dirigido por el senador estadounidense Joseph McCarthy y el FBI a finales de los años cuarenta y principios de los cincuenta. Este movimiento puso en peligro a Bohm. El 25 de mayo de 1949, Boehm fue convocado a la sala de audiencias del Comité de Actividades Antiamericanas de la Cámara de Representantes y se le pidió que testificara sobre la lealtad de algunos de sus amigos y colegas que trabajaron con él en el Proyecto Manhattan en el Laboratorio de Radiación de Berkeley durante la Guerra Mundial. Segunda Guerra a los Estados Unidos, porque fueron acusados ​​infundadamente de ser espías comunistas o simpatizantes de ellos. Bohm se negó a testificar por su apasionada creencia en la libertad. Después de una consulta jurídica, decidió apelar a la Quinta Enmienda de la Constitución de los Estados Unidos sobre derechos civiles. La Enmienda (ratificada en 1791) estipula claramente: "No se puede exigir a la persona en el caso que testifique sobre su propio delito". Un año después, su declaración fue desestimada y el FBI acusó a Boehm de desacato al Congreso. Afortunadamente, a la espera de la decisión judicial, el Tribunal Supremo estipuló que "si la persona no ha cometido delito y el testimonio es autoinculpatorio, no se le debe obligar a declarar". En consecuencia, se desestimó la acusación contra Bohm. Durante este período, la Universidad de Princeton aconsejó a Bohm que no se presentara en el campus, lo que lo impulsó a completar la escritura de "Teoría cuántica" mucho antes de lo esperado.

Sin embargo, tan pronto como Bohm terminó este libro, sintió que no entendía realmente la mecánica cuántica. Estaba especialmente descontento porque en el libro no había lugar para una idea adecuada de una realidad independiente (por ejemplo, el proceso real de las transiciones atómicas).

Si bien enfatizaba la infinita diversidad y la naturaleza infinita de las cosas en el universo, también enfatizó la integridad de las cosas en el universo. Él cree: "La realidad básica es la totalidad de las cosas que existen en el proceso de cambio... Esta totalidad lo abarca todo. Por lo tanto, su existencia, su significado y cualquiera de sus características no dependen de nada fuera de sí misma. . Otra cosa: en este sentido, la totalidad infinita de las cosas en proceso de cambio es absoluta... la totalidad de las cosas en proceso de cambio sólo puede representarse mediante una secuencia de abstracciones, y cada abstracción sólo puede ser. dentro de un alcance limitado, solo puede ser aproximadamente válido en condiciones limitadas y dentro de intervalos de tiempo apropiados. Hay muchas relaciones entre estas abstracciones que pueden entenderse razonablemente. Por lo tanto, representan varias cosas en relaciones mutuamente recíprocas; Las teorías expresadas en abstracciones concretas ayudan a definir los dominios válidos de diferentes teorías expresadas en otras abstracciones." En 1957, Bohm abandonó Israel y llegó al Reino Unido, donde trabajó de 1957 a 1961. Investigador en el Laboratorio de Física Wilson de la Universidad de Brístol. Allí aceptó al talentoso estudiante de posgrado Akharonov, y trabajaron fructíferamente en muchos problemas importantes. Entre ellos, el impacto de mayor alcance en la investigación convencional en física es el estudio sistemático del estado del potencial electromagnético en la electrodinámica cuántica2. Demostraron por primera vez que incluso en áreas sin campos eléctricos y magnéticos, el potencial electromagnético todavía tiene una influencia. efecto sobre los cargos. En física, esto se llama efecto AB.

En otoño de 1961, Bohm obtuvo un puesto académico acorde a su prestigio y se convirtió en profesor de física teórica en el Birkbeck College de la Universidad de Londres. Aunque, antes de esto, el gobierno estadounidense había retirado todos los cargos en su contra y finalmente le permitió regresar a Estados Unidos. Pero el profesor Bohm eligió Birkbeck como lugar donde continuaría su investigación sobre la teoría cuántica, la relatividad y cuestiones filosóficas contemporáneas.

A principios de la década de 1960, Jackson y Panis organizaron y editaron una serie de "Serie de suplementos y notas para la enseñanza de la física". Esta serie de libros tiene las características de un tratamiento de problemas claro, sólido y novedoso. Es una lectura favorita para los estudiantes de último año de física universitaria. La "Teoría especial de la relatividad" de Bohm, escrita para esta serie, se publicó en 19651. Al igual que su "Teoría cuántica", el trabajo de Bohm se distingue de muchas otras monografías sobre temas similares al centrarse en la claridad de los conceptos físicos y enfatizar la integridad de los conceptos físicos y las teorías físicas.

En otoño de 1983, el profesor Bohm se retiró del Departamento de Física del Birkbeck College y se convirtió en profesor emérito jubilado de la Universidad de Londres. Después de su jubilación, todavía se preocupó y dirigió la investigación básica sobre teoría cuántica y la relatividad de la que fue pionero en el Departamento de Física del Birkbeck College. Durante este período, las opiniones académicas y el pensamiento científico de Bohm ganaron cada vez más reconocimiento, comprensión y apoyo en diversos círculos académicos. Con motivo del 70 cumpleaños de Bohm, se publicó la colección conmemorativa "Quantum Implications" editada por Haley y Pitt. Los colaboradores abarcan física, filosofía, biología, arte, psicología y muchos otros campos, e incluyen algunos de los científicos más distinguidos de nuestro tiempo. Es una importante colección de ensayos sobre las ideas de Bohm y su influencia.

Desde finales de la década de 1960, Bohm creyó que era necesario reconstruir fundamentalmente nuestra visión de la realidad basándose en la naturaleza del potencial cuántico y la integridad cuántica. Se dio cuenta de que para lograr este objetivo, era necesario transformar fundamentalmente el modo de pensamiento habitual y la expresión del lenguaje basado en la suposición de la divisibilidad de las cosas en física. Quería abandonar los conceptos tradicionales de partículas y campos en el espacio-tiempo continuo y reemplazarlos por el concepto de procesos estructurales. Llamó holomovimiento al proceso estructural en el nivel básico, y las cosas discutidas en física (incluido el tiempo, el espacio, las partículas, los campos, etc.) son manifestaciones metaestables y semiautoconsistentes de este holomovimiento.

Solo hay un pequeño paso desde el concepto de movimiento completo al concepto de entrelazamiento implícito de Bohm. Vale la pena mencionar aquí tres motivaciones. En primer lugar, retrocedamos hasta la interacción de Bohm con el filósofo indio Krishnamurthy en los años sesenta. El libro del filósofo oriental "Primera y última libertad" mencionaba la idea de que el observador y lo observado son inseparables, lo que resultó ser el tema de la teoría cuántica, que despertó fuertes gritos de Bohm. Sin embargo, Krishnamurthy se refiere al todo espiritual. Bohm se dio cuenta así de que la situación en la teoría cuántica es muy similar a la de la mente.

De los filósofos orientales obtuvo el inmenso poder de trascender la física para explorar el verdadero significado de la conciencia humana. Como resultado, un físico occidental y un filósofo oriental pronto se convirtieron en íntimos amigos académicos en la exploración del orden general de la realidad (incluidos la materia y el espíritu).

En segundo lugar, quiero mencionar un experimento que evocó la inspiración de Bohm. Este es el experimento de tinta y glicerina organizado por la Royal Institution británica y transmitido por la BBC TV: un frasco especial está equipado con un cilindro giratorio controlado por un asa en la parte superior. Llene el espacio estrecho entre la botella de vidrio y el cilindro con glicerina y luego agregue una gota de tinta desde la parte superior de la botella. Cuando Bohm observó la operación de rotación del mango, de repente descubrió que la tinta negra se había "enrollado" en la glicerina viscosa de color claro, extendiéndose y casi desapareciendo. Luego se invierte el mango y, como por arte de magia, reaparece la gota de tinta original, habiéndose "expandido" de la glicerina. Cuando Bohm lo vio, exclamó: "¡Está bien, esto es lo que necesito!" A partir de entonces, el experimento de la gota de tinta y el glicerol se convirtió en su explicación de sus teorías de orden latente (participación) y explícita (expadida).

En tercer lugar, quizás el factor de promoción más significativo para el concepto de participación-expansión proviene del método de la función de Green de la mecánica cuántica. Porque este método expresa la relación de participación-expansión de la información de la función de onda en los momentos anteriores y siguientes en una forma matemática precisa. Dado que el método de la función de Green se puede algebraizar, Bohm creía que las matemáticas básicas necesarias para describir el orden de entrelazamiento implícito implicarían álgebra matricial.

Los pensamientos de Bohm antes mencionados se publicaron por primera vez en forma de dos artículos y luego se recopilaron en el cuarto libro de Bohm, “Wholeness and Implicit Order”2. Esta obra maestra es producto de su exploración de la naturaleza de la realidad general (universal) y la conciencia especial en las décadas de 1960 y 1970, y representa el nuevo desarrollo de su pensamiento filosófico natural. Bohm demostró elocuentemente que la ciencia misma exige una visión del mundo nueva e indivisa. Porque, "El método de investigación actual de dividir el mundo en partes que existen independientemente es muy ineficaz en la física moderna... Se ha demostrado que el concepto de integridad del universo implícito en la teoría de la relatividad y la teoría cuántica es muy importante para comprender la realidad. La naturaleza universal proporcionará una forma de pensar altamente ordenada.

El trabajo de investigación de Bohm ha sido plenamente comprendido y apoyado por su colega el Dr. Haley en el Departamento de Física del Birkbeck College. Amigo cercano y socio de Bohm. Colaboraron eficazmente en la investigación básica sobre la teoría cuántica y la relatividad, y publicaron una serie de artículos 3. Durante este período, Bohm los guió con la ayuda de Haley. Los estudiantes de posgrado realizaron dos aspectos del trabajo. es aplicar el modelo de potencial cuántico temprano a situaciones específicas como dobles rendijas gaussianas, dispersión de barrera unidimensional (pozo de potencial) y medición de espín, y proporcionar cálculos numéricos a través de simulaciones por computadora La distribución espacial del potencial cuántico y las pistas de partículas en estas situaciones. Fue realizado específicamente por Piripudis y Deudeni1. La importancia importante de su trabajo es deshacerse de la "partícula-onda" que ha envuelto a la física durante más de medio siglo, la niebla de la dualidad, que permite a las personas captar intuitivamente las características esenciales de la cuántica. En realidad, el segundo aspecto importante de su trabajo es su reformulación de la interpretación ontológica de la mecánica cuántica. En la nueva formulación, se enfatizan las características formales del potencial cuántico, de modo que la explicación causal del potencial cuántico pueda extenderse mejor al campo de la física. relatividad y teoría cuántica de campos. 2 Este último trabajo es el tema de la tesis doctoral de Carlo Yero.

La explicación ontológica de la mecánica cuántica es compatible con el concepto de orden de entrelazamiento implícito. en la explicación causal de la mecánica cuántica no relativista, las variables de las partículas como orden explícito se ven afectadas por el campo de información como el orden de entrelazamiento implícito de primer orden (es decir, el potencial cuántico) y en la explicación causal de la teoría cuántica de campos relativista; las variables de campo como el orden de entrelazamiento implícito de primer nivel están reguladas por el campo de información general (es decir, el potencial supercuántico) como el orden de entrelazamiento implícito de segundo orden. Según Bohm, el orden de entrelazamiento implícito es inagotable. >

Aquí hablaré sobre la influencia y las enseñanzas del profesor Bohm sobre mí. En mi juventud me apasionó la física teórica. Estoy muy interesado en las cuestiones filosóficas. El libro de Bohm La causalidad y el azar en la física moderna me fascinó profundamente.

Lo traduje rápidamente al chino y la traducción fue revisada por Qin Kecheng y publicada por Commercial Press en 1965. Tuve la suerte de ir a la Universidad de Londres a estudiar con el profesor Bohm a principios de los años ochenta. La primera impresión que me dio fue que era humilde, amable y de pensamiento rápido. En mi introducción, me disculpé profundamente por traducir su obra sin permiso previo. Es magnánimo y me dijo felizmente que su libro ha sido traducido en cuatro ediciones: alemana, rusa, francesa y japonesa. Inmediatamente le di la traducción al chino. Estaba muy feliz y casualmente sacó el título La Totalidad y el Orden Implicado de la estantería y me lo dio. Basado en mi situación, me sugirió que fuera al Instituto de Física del Imperial College para escuchar "Topología algebraica" de Isham y al King's College para escuchar "Quantum Gravity" de Taylor, lo que me permitió tener una comprensión más profunda de los pensamientos físicos de Bohm. . Descubrí que el profesor Bohm valora el diálogo y los intercambios académicos, pero no busca llegar a la sociedad. Tiene un estilo riguroso, vive una vida sencilla y ama la música clásica. Unas rebanadas de pan y un vaso de leche fueron su almuerzo de trabajo. Básicamente camina hacia y desde el trabajo, y su esposa lo recoge en un estacionamiento a unas pocas millas de la escuela.

Un día de febrero del año siguiente, leí accidentalmente en la biblioteca un ensayo "Metafísica y física moderna" de A. Hooker. Me inspiré mucho, así que se me ocurrió la idea de. "física y física". La idea de escribir un libro sobre un tema real. Cuando regresé al departamento, inmediatamente me di cuenta de que una teoría física completa debería ser un sistema de cuatro dimensiones, es decir, la definición operativa de los conceptos básicos de la teoría, la estructura matemática de la teoría, la explicación ontológica de la teoría. , y la continuación histórica de la teoría. Estaba muy emocionado en ese momento. Fui al despacho de al lado del profesor Bohm sin concertar cita y hablé de mis planes con él. Estaba muy interesado y apoyó mi exploración de la física como metafísica. Se dio la vuelta y escribió la palabra metafísica en la pizarra. Dijo: "La metafísica es una rama de la filosofía que se ocupa de los primeros principios de las cosas. La gente no conoce la naturaleza última de la realidad, por eso muchos filósofos y científicos modernos se oponen a la metafísica. Como todo el mundo sabe, nadie puede evitar la metafísica. El problema es que debemos adoptar una actitud correcta y abierta hacia la metafísica, y debemos reflexionar y revisar de vez en cuando los viejos conceptos metafísicos y reemplazarlos con mejores conceptos metafísicos." Luego escribió ontología, epistemología y metodología una al lado de la otra en la pizarra, conectándolas con la metafísica con líneas, explicándome en detalle la relación entre ellas. Las enseñanzas de Bohm tuvieron un impacto potencial en mi trabajo futuro. Cuatro meses después, terminé mi manuscrito La estructura de las teorías físicas y su desarrollo. Bohm lo revisó capítulo por capítulo, sección por sección, e incluso completó los artículos que faltaban en el manuscrito. Me conmovió profundamente su espíritu extremadamente serio y responsable. Fue durante el período objeto de examen cuando sufrió un infarto. En julio, fue hospitalizado para una cirugía de bypass cardíaco. Una semana después de la operación, cuando fui al hospital a visitarlo, la señora Bohm me dijo que el profesor Bohm había insistido en cuidarse solo y caminar de forma independiente. Cuando se enteró de que regresaría a China en diciembre, inmediatamente continuó revisando mi manuscrito después de recibir el alta del hospital. Finalmente, a finales de noviembre, Bohm y Haley pasaron una tarde entera escribiendo el prólogo de mi libro. Después de regresar a China, Bohm y Haley se mantuvieron en contacto conmigo y de vez en cuando me enviaban sus nuevos trabajos y preimpresiones de artículos importantes. Nunca olvidaré las enseñanzas que me dio mi maestro.

Prigogine (físico teórico belga y premio Nobel) escribió: "...no hay necesidad de enumerar sus contribuciones fundamentales a la física teórica moderna; éstas son bien conocidas por la comunidad científica. Lo que es único en David Bohm, sin embargo, es que está profundamente involucrado en cuestiones epistemológicas." De Speigna (físico teórico y filósofo físico francés) escribió: "Einstein afirmó que lo más fundamental en física no son las matemáticas sino el conjunto de conceptos básicos... Entre los físicos de nuestra generación, David Bohm fue aparentemente el primero en ilustrar la profunda verdad de la máxima de Einstein con su propio ejemplo. Mucha gente (incluido yo mismo) salió de un "estupor dogmático" al leer su artículo de 1952.

Pero Bohm nos advirtió con más fuerza que nadie: no saltemos de un dogma a otro.