En étudiant la Mécanique Newtonienne (Mécanique Classique), vous avez peut-être remarqué que connaissant la position de départ et le moment (masse et vitesse) de toutes les particules appartenant à un système, nous pouvons calculer leurs interactions et prédire comment elles se comportera. Cependant, pour la mécanique quantique, ce processus est un peu plus complexe.
À la fin des années 1920, Heisenberg a formulé le principe d'incertitude. Selon ce principe, nous ne pouvons pas déterminer précisément et simultanément la position et la quantité de mouvement d'une particule.
C'est-à-dire que dans une expérience, vous ne pouvez pas déterminer simultanément la valeur exacte du composant de moment px d'une particule et également la valeur exacte de la coordonnée correspondante, X. Au lieu de cela, la précision de notre mesure est limitée par le processus de mesure lui-même, de telle sorte que px. x≥, où px est connu comme l'incertitude de px, et la position x au même instant est l'incertitude x. Ici
(Il lit barré h) est un symbole simplifié pour h/2n, Où H est la constante de Planck.
La raison de cette incertitude n'est pas un problème avec l'appareil utilisé pour mesurer des quantités physiques, mais la nature même de la matière et de la lumière.
Pour mesurer la position d'un électron par exemple, il faut le voir et, pour cela, il faut l'éclairer (principe de base de l'optique géométrique). De plus, la mesure sera d'autant plus précise que la longueur d'onde de la lumière utilisée sera courte. Dans ce cas, la physique quantique dit que la lumière est formée de particules (photons), qui ont une énergie proportionnelle à la fréquence de cette lumière. Par conséquent, pour mesurer la position d'un électron, nous devons focaliser sur lui un photon très énergétique, car plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde du photon est courte.
Cependant, pour allumer l'électron, le photon doit entrer en collision avec lui, et ce processus transfère l'énergie à l'électron, ce qui modifiera sa vitesse, rendant impossible la détermination de sa quantité de mouvement avec précision.
Ce principe proposé par Heisenberg ne s'applique qu'au monde subatomique, puisque l'énergie photonique transférée à un corps macroscopique ne pourrait pas changer sa position.
Par Kléber Cavalcante
Diplômé en Physique
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm