¿Cómo pueden los físicos saber con tanta precisión la velocidad de un fotón si, de acuerdo con QM, la velocidad y la posición no pueden conocerse con precisión?

El principio al que se refiere dice que no puede conocer (con precisión) tanto la posición como la velocidad (en realidad, el “momento”) de una partícula fundamental.

Sin embargo, si no nos importa la posición, entonces podemos medir la velocidad con la precisión que deseamos … o (por el contrario) si no nos importa la velocidad, podemos obtener la posición con la precisión que queramos.

Por lo tanto, podemos medir la velocidad de la luz con mucha precisión y no importa dónde está exactamente el fotón cuando lo hacemos.

Afortunadamente, este tipo de estudio nos dice que todos los fotones se mueven a la misma velocidad … así que ahora podemos seguir y ver dónde están los fotones sin tener que medir su velocidad.

Tal vez se pregunte si podría cambiar a escondidas la velocidad de un fotón midiendo su posición con precisión, pero en mi primer párrafo, señalé que no es la “velocidad” lo que se vuelve loco cuando lo hace, es el impulso. Entonces, si medimos la posición con cuidado y SABEMOS la velocidad, ahora no tendremos certeza acerca de la masa del fotón (que es su energía) y es posible que tengamos dudas acerca de su dirección exacta (porque la velocidad no es lo mismo que ” velocidad”).

La posición de un fotón en un vacío ilimitado no se puede determinar de acuerdo con la electrodinámica cuántica. Es por eso que los fotones llegan a los detectores en momentos aleatorios, descritos estadísticamente por una distribución de probabilidad.

Los fotones llegan al detector en los momentos descritos por una distribución de Poisson en el caso de una onda plana perfectamente monocromática e incoherente. La distribución de Poisson es casi tan aleatoria como se puede obtener.

Tenga en cuenta que un fotón NO ES lo mismo que un corpúsculo. Un corpúsculo tiene una posición definida según lo descrito por Newton. Por lo tanto, pensar en el fotón en términos clásicos no va a funcionar.

El sistema de unidades SI define el medidor en función del tiempo y la velocidad de la luz. Por consiguiente, el valor de la velocidad de la luz en el vacío es exacto por definición.