¿Es cierto que la incertidumbre de Heisenberg implica que cuanto más partículas energéticas son, más cortas son? ¿Por qué?

A menos que Seife haya escrito más en explicación de lo que quiso decir, está al menos un poco confundido acerca de su interpretación del Principio de Incertidumbre.

Con partículas virtuales, la vida útil está limitada por la masa que la partícula tendría si no fuera virtual. En algunas condiciones, la incertidumbre en la masa de energía de las partículas multiplicada por la incertidumbre en el tiempo (de su existencia) debe ser mayor que la constante de Planck dividida por 2pi: incertidumbre. La parte masa-energía es el equivalente energético de la masa de la partícula “real”. Tener más energía cinética no acorta la vida útil de la partícula virtual en ningún sentido significativo.

Para las llamadas partículas reales, las que a menudo podemos estudiar directamente, tener más energía no acorta las vidas. De hecho, los efectos relativistas aumentan la vida útil medida de las partículas inestables en el marco de referencia en el que tienen grandes energías cinéticas. Por ejemplo, los muones formados en la atmósfera superior como rayos cósmicos secundarios tienen altas probabilidades de alcanzar la superficie de la Tierra a pesar de tener vidas medias de aproximadamente una millonésima de segundo en su propio marco de referencia. En el marco de la Tierra, sus vidas medias son mucho mayores: experimento de muón en la relatividad

La parte del impulso es simplemente extraña. Tener vidas cortas tiende a restringir el rango de posición de una partícula, pero las vidas cortas se asocian con una gran masa de partículas “reales”. Esto no se traduce en un gran impulso o una gran incertidumbre en el impulso.

Por lo que escribió en su pregunta, diría que Seife presenta una interpretación muy engañosa del Principio de incertidumbre de Heisenberg. No voy a leer su libro en el futuro cercano. Quizás eso significa que mi incertidumbre en la energía en relación con el libro es alta (¡no es una declaración objetiva!).

Basado en SOLO el texto dado, yo diría que es confuso medio con incertidumbre.

Para la relación tiempo / energía, este es el resultado de tomar la transformada de Fourier entre una disminución exponencial en el tiempo y la forma de la línea de Lorentz en frecuencia. En cuyo caso, cuanto más amplia es la forma de la línea, más rápido es el decaimiento de ese estado. Esto realmente no tiene nada que ver con la frecuencia central.

Para la relación posición / momento, la relación también se refiere a la variación sobre los medios y no tiene nada que ver con la posición media o el momento medio del sistema. En esencia, la relación de Heisenberg dice que la variación en x sobre su media está inversamente relacionada con la variación en p sobre su media con un valor mínimo del producto de esas variaciones.

Si el libro de Seife tiene conceptos físicos tan simples erróneos, o confusos, tendría serias preocupaciones sobre el resto del libro.

Kasim hace una observación muy astuta. Hace años reescribí la ecuación porque mezcla fácilmente dos cosas

  1. Qué puedes observar y con qué precisión
  2. Lo que puede salirse con la suya en el mundo cuántico en términos de préstamos / túneles con energía que realmente no se le permite tener

Entonces, sus ecuaciones revisadas que indican menos de

O eso es lo que me dijeron y es totalmente coherente con lo que observamos.

Tenga en cuenta que si espera una cantidad de tiempo infinita, delta t esencialmente va menos que el tiempo de Planck en términos relativos, por lo que puede tomar prestada una cantidad de energía prácticamente infinita y sospecho que la entropía hace que sea casi imposible volver a poner ese genio en la botella .

No he leído el libro, pero apuesto a que Seife estaba hablando de partículas virtuales.

Pueden producirse espontáneamente pares de materia y partículas de antimateria a partir del vacío. ‘Piden prestada’ la energía por un corto tiempo. Cuanta más energía toman prestada, más corto es el tiempo antes de que desaparezcan nuevamente. Estos se conocen como partículas virtuales. Sin embargo, tienen una consecuencia observable: busque el efecto Casimir.

Originalmente, el HUP se inventó para especificar que hay un error mínimo en cualquier medida que realice. Pero ahora, se ha transformado en tomar energía prestada del vacío: cuanta más energía tomes prestada, menos tiempo podrás tomarla prestada.

Creo que esta es una falacia que hace que QM sea falso porque solo puedes tomar prestada energía que ya existe. De lo contrario, está violando la ley de conservación de energía, no importa cuán pequeña sea la energía que tomó prestada ni cuán poco tiempo la prestó, todavía viola la ley de conservación de energía.

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