«Consideramos la mecánica cuántica como una teoría completa para la que las hipótesis físicas y matemáticas fundamentales ya no son susceptibles de modificación.»
-Heisenberg y Max Born, ponencia presentada en el Congreso de Solvay de 1927
Heisenberg formuló el principio de incertidumbre en febrero de 1927 mientras estaba empleado como profesor en el Instituto de Física Teórica de Bohr en la Universidad de Copenhague. Bohr, que había estado de vacaciones esquiando, regresó al instituto y encontró el documento de Heisenberg ya redactado. Al reenviar el documento a Einstein a petición de éste, Bohr se quejó a Einstein de que el enfoque de Heisenberg era demasiado estrecho y su microscopio de rayos gamma era defectuoso, aunque el resultado era correcto. Para Bohr, las relaciones de incertidumbre no surgían únicamente de las ecuaciones cuánticas y del uso de partículas y discontinuidad. Había que tener en cuenta por igual las ondas y las partículas, y la dispersión de las ondas de luz por el electrón era también crucial. Cuando Heisenberg corrigió su experimento mental, sólo confirmó los resultados.
En palabras de Bohr, las imágenes de ondas y partículas, o las representaciones visuales y causales, son «complementarias» entre sí. Es decir, son mutuamente excluyentes, pero conjuntamente esenciales para una descripción completa de los eventos cuánticos. Obviamente, en un experimento en el mundo cotidiano, un objeto no puede ser al mismo tiempo una onda y una partícula; debe ser una u otra, dependiendo de la situación. En refinamientos posteriores de esta interpretación, la función de onda del objeto no observado es una mezcla de ambas imágenes, la de onda y la de partícula, hasta que el experimentador elige qué observar en un determinado experimento. (Recuérdese que, según Heisenberg, la trayectoria de un objeto surge por primera vez cuando lo observamos). Al elegir la imagen de la onda o la de la partícula, el experimentador perturba la naturaleza intacta. Tal favoritismo desencadena una limitación en lo que se puede aprender sobre la naturaleza «como realmente es». Esta limitación se expresa en las relaciones de incertidumbre de Heisenberg, que, para Bohr, estaban relacionadas con lo que ahora llamaba «complementariedad». La complementariedad, la incertidumbre y la interpretación estadística de la función de onda de Schrödinger estaban relacionadas. Juntos formaban una interpretación lógica del significado físico de la mecánica cuántica conocida como la «interpretación de Copenhague»
:Como mis conversaciones con Bohr a menudo se prolongaban hasta mucho después de la medianoche y no producían una conclusión satisfactoria, …ambos llegamos a estar completamente agotados y bastante tensos»
-Heisenberg, recuerdo
Heisenberg se opuso vehementemente al principio a las opiniones de Bohr. Insistiendo en el uso primario de las partículas y la discontinuidad, rechazó la sugerencia de Bohr de que retirara su artículo, que ya estaba en prensa. Sin embargo, adjuntó un párrafo en el que alertaba a los lectores de las opiniones de Bohr y admitía el error sobre la resolución del microscopio. La batalla con Bohr se hizo tan intensa en los primeros meses de 1927 que, al parecer, Heisenberg rompió a llorar en un momento dado, e incluso consiguió herir a Bohr con sus agudos comentarios. Obviamente, había mucho en juego para el joven de 25 años.
Para el otoño de 1927, las cosas habían cambiado por completo. La situación laboral de Heisenberg se resolvió con su nombramiento en la Universidad de Leipzig. Y Bohr presentó en una conferencia en el Lago Como, Italia, su argumento de complementariedad. Un mes más tarde, en octubre de 1927, Born y Heisenberg, hablando en la conferencia de física de Solvay en Bruselas, Bélgica, llegaron a declarar que la mecánica cuántica era completa e irrevocable.
«La teoría rinde mucho, pero apenas nos acerca al secreto del Antiguo. En cualquier caso, estoy convencido de que Él no tira los dados».
-Einstein, escribiendo a Max Born, el 4 de diciembre de 1926.
No todo el mundo estaba de acuerdo con la nueva interpretación, ni con la declaración de Born y Heisenberg sobre los trabajos futuros. Einstein y Schrödinger estaban entre los disidentes más notables. Hasta el final de sus vidas nunca aceptaron plenamente la doctrina de Copenhague. Einstein no estaba satisfecho con la confianza en las probabilidades. Pero, sobre todo, creía que la naturaleza existe independientemente del experimentador y que los movimientos de las partículas están determinados con precisión. El trabajo del físico es descubrir las leyes de la naturaleza que rigen estos movimientos, lo que, al final, no requerirá teorías estadísticas. El hecho de que la mecánica cuántica sólo pareciera ser coherente con los resultados estadísticos y no pudiera describir completamente todos los movimientos era para Einstein una indicación de que la mecánica cuántica estaba aún incompleta. Desde entonces se han propuesto interpretaciones alternativas que se están estudiando seriamente.
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A pesar de las objeciones de Einstein y otros, Bohr, Heisenberg y sus colegas consiguieron que la mayoría de los físicos de la época aceptaran su interpretación. Lo hicieron presentando la nueva interpretación en conferencias por todo el mundo y demostrando que funcionaba. El éxito de la teoría atrajo naturalmente a muchos de los mejores estudiantes a institutos como el de Heisenberg, algunos procedentes de lugares tan lejanos como América, India y Japón. Estos brillantes estudiantes, alimentados por la doctrina de Copenhague y educados en la nueva mecánica cuántica, formaron una nueva y dominante generación de físicos. Los de Alemania y Europa Central llevaron consigo las nuevas ideas cuando se dispersaron por todo el mundo durante las décadas de 1930 y 1940 a raíz del ascenso de Hitler al poder en Alemania.