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Mito

A la mayoría de los estudiantes de bachillerato que se les pregunte acerca del Principio de Incertidumbre, dirán que es imposible medir el valor de la posición y la velocidad de una partícula.

Antecedentes

El Principio de Incertidumbre, también conocido como Relación de Indeterminación, forma parte de la mecánica cuántica. Fue Werner Karl Heisenberg (1901-1976), físico alemán, quien primero se dio cuenta de las implicaciones de la Naturaleza de la observación en la mecánica cuántica. El Principio de Incertidumbre afirma que debido a que un objeto cuántico no puede ser observado sin cambiarlo, es imposible medir ciertas cosas simultáneamente. Por ejemplo, no podemos saber exactamente su posición y su velocidad en un momento determinado. Cuando más exactamente sepamos el valor de su posición, menos seguros estaremos de lo rápido que se esté moviendo algo, y viceversa.

Un enunciado exacto del Principio de Incertidumbre de Heisenberg es:

\Delta x \cdot \Delta p \ge \hbar

Donde \Delta x es la incertidumbre de nuestro conocimiento y la posición de la partícula,

\Delta p es la incertidumbre en la velocidad de la partícula,

\hbar es igual a \frac{h}{2 \pi}

donde {h} es la Constante de Planck.[1]

Refutación

Si se entiende bien la ecuación, el Principio de Incertidumbre en realidad nos dice que si decidimos medir con exactitud una cosa, debemos pagar por este conocimiento renunciando a cualquier esperanza de obtener conocimiento sobre algo distinto. En otras palabras, si se desea saber exactamente la posición de una partícula se deberá efectuar una medición de tal modo que \Delta x (la incertidumbre en la posición) sea cero. A fin de que el Principio de Incertidumbre sea cierto en este caso, \Delta p (la incertidumbre en la velocidad) tendría que ser infinito: la velocidad podría tener cualquier valor. Se puede medir exactamente la posición, se puede medir exactamente la velocidad, o se pueden medir ambas cosas dentro de algún nivel de compromiso en la precisión. De esto se infiere que el Principio de Incertidumbre dicta que no se pueden medir ambas cosas con exactitud al mismo tiempo.

Las probabilidades

Debido al Principio de Incertidumbre, los físicos describen los sistemas de mecánica cuántica en términos de probabilidades. Si no se puede decir si una partícula se está moviendo a tres metros por segundo o a veinte metros por segundo, por ejemplo, no se podrá predecir con mucha exactitud, dónde estará dentro de diez segundos. En consecuencia, nos veremos obligados a describir el comportamiento de la partícula en términos de un conjunto de probabilidades. En este ejemplo, podemos decir que en diez segundos la partícula tiene muchas probabilidades de estar a cuarenta metros, pero también existe la posibilidad de que haya viajado sólo treinta metros, y otra posibilidad de que haya llegado a los sesenta.[2]

Referencias y ligas externas

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  1. Entendiendo el principio de incertidumbre de Heisenberg. Web. 1 de octubre 2011.
  2. Trefil, James S. 1001 Things Everyone Should Know about Science. 1st ed. Vol. 1. London: Cassell, 1993. Print.
P
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