Principio de incertidumbre de Heisenberg

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Principio de incertidumbre de Heisenberg
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Primera parte
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Introducción

• El principio de incertidumbre plantea algo
  novedoso para la ciencia de la época la
  posibilidad de que algo no sea exacto.
• Es curioso escuchar algo así como principio,
  que está más bien asociado a una ley o a una
  certeza, seguido de la palabra incertidumbre,
  más asociada a algo dudoso.
• Suena paradójico
• pero esta paradoja es la que hace interesante
  la mecánica cuántica.

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• Esta paradoja la creó el científico alemán Werner
  Karl Heisenberg.

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Niels Bohr

• En el año 1927, Werner Heisenberg postula su
  principio.
• Fue apoyado por su destacado colega Niels Bohr.
• Y discutido por el no menos destacado físico
  Albert Einstein.

Albert Einstein
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• Una muestra de la polémica que se generó en esa
  época es este diálogo que se dio entre Einstein y
  Bohr, en un hotel de Bruselas en el año 1927
• Albert Einstein dice Dios no juega a los dados
  con el universo.
• A lo que Niels Bohr dice Cualquiera que no esté
  choqueado por la Teoría Cuántica, no la ha
  entendido.

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(No Transcript)
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• La imagen es un testimonio de dicho congreso en
  Solvay, Bruselas, en el año 1927.

Heisenberg
Bohr
Einstein
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Segunda parte
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Principio de incertidumbre de Heisenberg
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Un enunciado sencillo

• Un observador puede determinar o bien la posición
  exacta de una partícula en el espacio o su
  momento (el producto de la velocidad por la masa)
  exacto, pero nunca ambas cosas simultáneamente.
  Cualquier intento de medir ambos resultados
  conlleva imprecisiones.

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• Podemos entender mejor este principio si pensamos
  en lo que sería la medida de la posición y
  velocidad de un electrón para realizar la medida
  (para poder "ver" de algún modo el electrón) es
  necesario que un fotón de luz choque con el
  electrón, con lo cual está modificando su
  posición y velocidad es decir, por el mismo
  hecho de realizar la medida, el experimentador
  modifica los datos de algún modo, introduciendo
  un error que es imposible de reducir a cero, por
  muy perfectos que sean nuestros instrumentos.

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Ejemplo

• Supongamos que frente a nosotros tenemos un
  electrón que va muy rápido, conocemos su
  velocidad, pero no sabemos en qué posición está
  en un momento dado.

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Continuando

• Ahora, para saber dónde está, le sacamos una foto.

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• Sabemos ahora donde está, pero no sabemos su
  velocidad, ya que al sacar la foto modificamos su
  momento o, en términos más prácticos, su
  velocidad.

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Resumiendo

• Si un electrón está moviéndose, podemos saber su
  velocidad, pero no su posición.
• Si sabemos su posición, no sabemos su velocidad.
• No podemos saber con certeza ambos datos al mismo
  tiempo.
• Esto último conlleva cierto grado de imprecisión.