octubre 15, 2021

Principio incertidumbre de heisenberg

El principio de incertidumbre de heisenberg: ¡prueba/explicación!

Al contrario de lo que se enseña a muchos estudiantes, la incertidumbre cuántica puede no estar siempre en el ojo del espectador. Un nuevo experimento demuestra que la medición de un sistema cuántico no introduce necesariamente la incertidumbre. El estudio echa por tierra una explicación habitual en las aulas de por qué el mundo cuántico parece tan difuso, pero el límite fundamental de lo que se puede conocer a las escalas más pequeñas permanece inalterado.
La base de la mecánica cuántica es el principio de incertidumbre de Heisenberg. En pocas palabras, el principio afirma que hay un límite fundamental en lo que se puede saber sobre un sistema cuántico. Por ejemplo, cuanto más se conoce la posición de una partícula, menos se puede saber sobre su momento, y viceversa. El límite se expresa como una simple ecuación que es fácil de demostrar matemáticamente.
En ocasiones, Heisenberg explicó el principio de incertidumbre como un problema de realización de mediciones. Su experimento mental más conocido consistía en fotografiar un electrón. Para tomar la fotografía, un científico podría hacer rebotar una partícula de luz en la superficie del electrón. Esto revelaría su posición, pero también impartiría energía al electrón, haciendo que se moviera. El conocimiento de la posición del electrón crearía incertidumbre en su velocidad, y el acto de medición produciría la incertidumbre necesaria para satisfacer el principio.

¿qué es el principio de incertidumbre de heisenberg? – chad orzel

En física, el efecto del observador es la perturbación de un sistema observado por el acto de observación[1][2]. A menudo es el resultado de instrumentos que, por necesidad, alteran el estado de lo que miden de alguna manera. Un ejemplo común es la comprobación de la presión de un neumático de automóvil; esto es difícil de hacer sin dejar salir parte del aire, cambiando así la presión. Del mismo modo, no es posible ver ningún objeto sin que la luz incida sobre él y haga que refleje esa luz. Aunque los efectos de la observación suelen ser insignificantes, el objeto sigue experimentando un cambio. Este efecto puede encontrarse en muchos ámbitos de la física, pero normalmente puede reducirse a la insignificancia utilizando diferentes instrumentos o técnicas de observación.
Una versión especialmente inusual del efecto del observador se produce en la mecánica cuántica, como demuestra el experimento de la doble rendija. Los físicos han descubierto que la observación de los fenómenos cuánticos puede cambiar los resultados medidos en este experimento. A pesar de que el “efecto del observador” en el experimento de la doble rendija está causado por la presencia de un detector electrónico, los resultados del experimento han sido malinterpretados por algunos para sugerir que una mente consciente puede afectar directamente a la realidad[3] La necesidad de que el “observador” sea consciente no está respaldada por la investigación científica, y ha sido señalada como una idea errónea arraigada en una mala comprensión de la función de onda cuántica ψ y el proceso de medición cuántica[4][5][6].

El principio de incertidumbre | genio

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En matemáticas y mecánica clásica, las coordenadas canónicas son conjuntos de coordenadas en el espacio de fase que pueden utilizarse para describir un sistema físico en cualquier punto del tiempo. Las coordenadas canónicas se utilizan en la formulación hamiltoniana de la mecánica clásica. Un concepto estrechamente relacionado aparece también en la mecánica cuántica; véase el teorema de Stone-von Neumann y las relaciones de conmutación canónicas para más detalles.

El principio de incertidumbre de heisenberg explicado y simplificado

En 1927, Werner Heisenberg estaba en Dinamarca trabajando en el instituto de investigación de Niels Bohr en Copenhague. Los dos científicos trabajaban estrechamente en investigaciones teóricas sobre la teoría cuántica y la naturaleza de la física. Bohr estaba de vacaciones para esquiar, y Heisenberg se quedó reflexionando. Se dio cuenta de los límites del conocimiento físico: el acto de observar altera la realidad observada. Al menos en el nivel subatómico. Para medir las propiedades de una partícula, como un electrón, hay que utilizar un dispositivo de medición, normalmente luz o radiación. Pero la energía de esta radiación afecta a la partícula observada. Si se ajusta el haz de luz para medir con precisión la posición, se necesita un haz de corta longitud de onda y alta energía. Éste le indicaría la posición, pero su energía desviaría el momento de la partícula. Entonces, si se ajusta el haz a una longitud de onda más larga y a una energía más baja, se podría medir con más precisión el momento, pero la posición sería inexacta.

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