Uncategorized

Qual é o princípio de incerteza de Heisenberg?

Qual é o princípio de incerteza de Heisenberg?
O Princípio de Incerteza de Heisenberg foi elogiado como uma das principais teorias da física quântica. Ele também evoluiu para se tornar algo que tem sido popularmente adaptado em vários fluxos de mídia para abordar temas filosóficos, como niilismo e absurdo. No entanto, o princípio em si é demasiado obscurecido para a maioria de nós meros mortais para lidar com.

E isso é, obviamente, sem surpresas. Física quântica é um buraco de coelho perplexo que é melhor deixar para os profissionais, muito obrigado. Apesar disto, farei uma pequena tentativa de tentar simplificar este conceito da melhor forma possível, com o mínimo de matemática possível.

A equação.

Bem, vamos primeiro tentar e compreender a matemática por trás do Princípio. O que basicamente se refere é a incoerência fundamental das partículas quânticas. Numa única afirmação, o Princípio de Incerteza de Heisenberg aponta que tanto a posição quanto o momento de uma partícula não podem ser conhecidos ao mesmo tempo. Quanto mais certo você é de um, mais incerto você é do outro. Quando você multiplica as incertezas de posição (x) e momentum (p) (a incerteza é representada na equação pela letra grega Delta), você obtém um número que é maior ou igual a metade de uma constante ‘h-bar’. Isso é chamado constante de Planck (geralmente representado como h / 2π). Essa constante é extremamente importante na física quântica, pois é uma maneira absoluta de medir a granularidade do mundo nas menores escalas. O valor desta constante crucial é X  Joule segundos.
Princípio de Incerteza de Heisenberg
Como a maioria dos objetos visíveis para nós são muito maiores do que esta constante, a incerteza quântica não é testemunhada por nós. Para o mundo visível, a física newtoniana parece ser suficiente, mas quanto menor a partícula obtém, mais incerteza se comporta objetivamente.

Física quântica.

À medida que nos aproximávamos dos primeiros anos do século 20, um novo fluxo de ciência levou o mundo acadêmico à tempestade. Esta revolução do pensamento era o mundo insondável, colorido e místico da física quântica. Os cientistas argumentaram que a energia não foi recebida em um fluxo contínuo, mas em pacotes separados, conhecidos como “quanta”. Esses quanta podem ser visualizados como os picos ocasionais em um monitor de pulsação.
Quanta
Portanto, uma pequena partícula, como um fóton ou um elétron de movimento livre, funciona como um “pacote de ondas”, no qual possui propriedades ondulatórias, como comprimento de onda, bem como propriedades semelhantes a partículas, como posição e tamanho. Deixe-me focar um pouco mais na parte do comprimento de onda. Como você sabe, as ondas podem ser medidas por seus comprimentos de onda. Quanto mais leve o objeto, maior será seu comprimento de onda e vice-versa. O comprimento de onda de uma pessoa é apenas um milionésimo de um centímetro – muito curto demais para ser medido. Basicamente, é por isso que as coisas maiores que a constante de Planck não agem como ondas.
As partículas quânticas, no entanto, são muito mais escuras e mais escorregadias do que o seu objeto newtoniano médio. Seus comprimentos de onda são tão proeminentes como suas propriedades de partícula, que é chamada a dualidade onda / partícula de objetos quânticos.
87403-look-hooman-imma-ser-um-quantum-wav-oops-n

Momentum / Posição

Para determinar a posição de uma partícula, você teria que olhar para um pacote de ondas, mas a posição da partícula nunca pode ser verdadeiramente fixada, pois as partículas quânticas podem existir em múltiplos estados ao mesmo tempo ( Superposição , muito melhor descrita por Schrodinger, Afirma que as partículas quânticas podem ser simultaneamente ondas e partículas, podendo ocupar várias posições, mas se as medir, elas podem estar em apenas um dos estados e posições. No entanto, você pode reduzir sua medida em relação à posição da partícula, se você simplesmente tornar seu campo de medição, ou seja, o pacote de onda, menor.
Não entendeu? Imagine que você tem um peixe escorregadio guppy em uma piscina. Ele nada em todos os lugares e você não pode determinar a sua posição exata. No entanto, você pode fazer a piscina menor, para que a posição do guppy pode ser estudada com mais precisão.
Por outro lado, temos impulso.
Momentum, se você se lembrar bem de suas aulas da escola, é a massa de uma partícula multiplicada pela sua velocidade (M = mv). A velocidade da partícula (sua velocidade e direção) é inteiramente determinada pelo comprimento de onda dessa partícula. Portanto, o momento de uma onda depende do seu comprimento de onda.
No entanto, um pacote de ondas, como um fóton ou um elétron, é feito de muitas ondas com comprimentos de onda diferentes. Então, como descobrimos o momento de uma única partícula? A maneira óbvia seria derivar a média dessas ondas diferentes. Para aumentar a precisão desta média, torna-se necessário tomar mais ondas em consideração. Para isso, a área de medição, ou seja, o pacote de ondas, teria que aumentar.
Basicamente, para medir com precisão a posição que você teria que fazer o pacote de onda menor. Se você quiser medir o momentum, você teria que fazer o pacote de onda maior. Você obviamente não pode fazer as duas coisas. É por isso que você nunca pode realmente saber tanto a posição eo momento de uma partícula.
Então, lá você tem! Isso é basicamente o que diz! Naturalmente, este é mim que simplifica uma lei natural altamente mystifying, mas é um começo bom para que seu cérebro comece a processar a física de quantum. Na verdade, existe uma experiência que realmente captura partículas aderindo ao Princípio de Incerteza! Youtuber Veritasium apresenta a experiência de corte para explicar o Princípio de uma forma mais visual. Apreciar!

Referências:

  1. Wikipedia
  2. O Princípio da Incerteza – Hyper Physics
  3. Princípio da Incerteza – James Schombert v7.0 – Universidade do Oregon

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *