Principio de incertidumbre de Heisenberg

Al estudiar la Mecánica Newtoniana (Mecánica Clásica), es posible que haya notado que conocer la posición inicial y el momento (masa y velocidad) de todas las partículas que pertenecen a un sistema, podemos calcular sus interacciones y predecir cómo tendremos. Sin embargo, para la mecánica cuántica, este proceso es un poco más complejo.

A finales de la década de 1920, Heisenberg formuló el llamado principio de incertidumbre. Según este principio, no podemos determinar de forma precisa y simultánea la posición y el momento de una partícula.

Es decir, en un experimento no se puede determinar simultáneamente el valor exacto del componente de momento px de una partícula y también el valor exacto de la coordenada correspondiente, X. En cambio, la precisión de nuestra medición está limitada por el proceso de medición en sí, de tal manera que px. ∆x≥, donde px se conoce como la incertidumbre de ∆px, y la posición x en el mismo instante es la incertidumbre ∆x. Aqui (Se lee con una h) es un símbolo simplificado para h / 2n, Dónde H es la constante de Planck.

La razón de esta incertidumbre no es un problema con el aparato utilizado para medir cantidades físicas, sino la naturaleza misma de la materia y la luz.

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Para que podamos medir la posición de un electrón, por ejemplo, necesitamos verlo y, para eso, tenemos que iluminarlo (principio básico de la óptica geométrica). Además, la medición será más precisa cuanto más corta sea la longitud de onda de la luz utilizada. En este caso, la física cuántica dice que la luz está formada por partículas (fotones), que tienen energía proporcional a la frecuencia de esa luz. Por lo tanto, para medir la posición de un electrón necesitamos enfocarlo en un fotón muy enérgico, ya que cuanto mayor es la frecuencia, menor es la longitud de onda del fotón.

Sin embargo, para encender el electrón, el fotón tiene que chocar con él, y este proceso se transfiere energía al electrón, que cambiará su velocidad, haciendo imposible determinar su momento con precisión.

Este principio propuesto por Heisenberg se aplica solo al mundo subatómico, ya que la energía fotónica transferida a un cuerpo macroscópico no podría cambiar su posición.

Por Kléber Cavalcante
Licenciada en Física

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CAVALCANTE, Kleber G. "Principio de incertidumbre"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.

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