Contenidos
Principio de incertidumbre de Heisenberg explicación fácil
En mecánica cuántica, el principio de incertidumbre es cualquiera de una variedad de desigualdades matemáticas que afirman un límite fundamental a la precisión con la que ciertos pares de propiedades físicas de una partícula, como la posición (x) y el momento (p), pueden conocerse simultáneamente. Cuanto más precisa sea la posición de una partícula, menos preciso será su momento, y viceversa. El argumento heurístico original de que debe existir tal límite fue dado por Werner Heisenberg en 1927, en cuyo honor se denomina a veces Principio de Incertidumbre de Heisenberg. El razonamiento se derivó de la consideración de la incertidumbre tanto en la posición como en el momento de un objeto. A grandes rasgos, la incertidumbre en la posición de una partícula es aproximadamente igual a su longitud de onda (λ). La incertidumbre en el momento del objeto se deduce de la ecuación de De Broglie como h/λ. Por lo tanto, en una primera aproximación, el Principio de Incertidumbre de Heisenberg da que el producto de estas dos incertidumbres es del orden de la constante de Planck (h).
Incertidumbre en la fórmula de posición
Lo importante es la medición simultánea. Podemos medir dónde está un átomo con la precisión que permita un instrumento (por ejemplo, mediante cristalografía de rayos X), pero no podemos saber en la misma medición (es decir, al mismo tiempo) cuál es su momento. Podemos medir la velocidad v de un átomo con la precisión que queramos y, por tanto, el momento mv. Anotamos su posición en dos lugares a y b, digamos a 10 m de distancia, y dividimos la distancia por el tiempo para cubrir esta distancia.
El principio de incertidumbre pone límites a la medición del momento mv y de la posición que nos permite conocer tanto la posición como el momento que tiene un átomo (partícula) en un momento dado. Vuelve a preguntar si esto no está claro
El principio de incertidumbre de Heisenberg
El principio de incertidumbre de Heisenberg es uno de los resultados más célebres de la mecánica cuántica y afirma que uno (a menudo, pero no siempre) no puede saber todas las cosas sobre una partícula (tal y como la define su función de onda) al mismo tiempo. Este principio se manifiesta matemáticamente como operadores no conmutativos.
El Principio de Incertidumbre de Heisenberg establece que existe una incertidumbre inherente al acto de medir una variable de una partícula. Aplicado comúnmente a la posición y el momento de una partícula, el principio afirma que cuanto más precisa es la posición, más incierto es el momento y viceversa. Esto es contrario a la física clásica newtoniana, que sostiene que todas las variables de las partículas son medibles con una incertidumbre arbitraria si se dispone de un equipo suficientemente bueno. El principio de incertidumbre de Heisenberg es una teoría fundamental de la mecánica cuántica que define por qué un científico no puede medir múltiples variables cuánticas simultáneamente. Hasta los albores de la mecánica cuántica, se consideraba un hecho que todas las variables de un objeto podían conocerse simultáneamente con una precisión exacta en un momento dado. La física newtoniana no ponía límites a la forma en que los mejores procedimientos y técnicas podían reducir la incertidumbre de las mediciones, de modo que era concebible que, con el cuidado y la precisión adecuados, se pudiera definir toda la información. Heisenberg hizo la audaz propuesta de que existe un límite inferior a esta precisión que hace que nuestro conocimiento de una partícula sea inherentemente incierto.
Fórmula de incertidumbre mínima
En la vida cotidiana, calcular la velocidad y la posición de un objeto en movimiento es relativamente sencillo. Podemos medir un coche que se desplaza a 100 kilómetros por hora o una tortuga que se arrastra a 0,5 kilómetros por hora y, al mismo tiempo, señalar dónde se encuentran los objetos. Pero en el mundo cuántico de las partículas, hacer estos cálculos no es posible debido a una relación matemática fundamental llamada principio de incertidumbre.
Esta ley fundamental entra en juego en el mundo cuántico porque las partículas subatómicas pueden comportarse como ondas. Un error común sobre el principio de incertidumbre en la física cuántica es que implica que nuestras mediciones son inciertas o inexactas. En realidad, la incertidumbre es un aspecto inherente a todo lo que tiene un comportamiento ondulatorio.