¿El principio de incertidumbre de Heisenberg implica que una partícula atómica elemental tiene una posición precisa pero que es imposible determinarla?

No. El principio de incertidumbre de Heisenberg implica que cuanto más preciso se intenta medir la posición de una partícula, menos preciso se puede medir el momento de esta partícula simultáneamente. Si alguien insiste en encontrar la posición precisa de la partícula, se obtendrá una respuesta precisa, pero el impulso será completamente desconocido.

La declaración anterior se puede ilustrar con un ejemplo de intentar localizar un electrón disparándole con un fotón de rayos gamma. El fotón puede resolver la ubicación dentro de la longitud de onda de un fotón. Una longitud de onda más corta dará como resultado una mayor precisión de la ubicación, pero la colisión disparará el electrón a un momento desconocido de mayor alcance.

La interpretación mecánica cuántica del proceso anterior es discutible. ¿Cuál es el estado de la partícula antes de que se mida en términos de posición y momento? ¿Está bien definido o es una especie de nube borrosa? Como la posición y el impulso simultáneos no se pueden medir, esas preguntas pueden no tener sentido. Nuestra intuición supone que una partícula es una “pequeña bola” ubicada en algún lugar y que tiene una velocidad definida. La mecánica cuántica niega esta suposición. Entonces, ¿qué es una partícula? ¡No hay interpretación intuitiva! La teoría cuántica describe una partícula como una onda. Si desea medir la posición de la partícula con cierta precisión, su dispositivo de medición realizará una operación que localizará la onda en un cierto rango de posiciones y luego observará una de las posibles posiciones “observables”. Esta operación también extenderá necesariamente la onda de la partícula que describe el momento.

No. Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, la posición de una partícula nunca puede tener un solo valor exacto, incluso cuando se mide. Su posición nunca existe con absoluta precisión porque hay una indeterminación inherente distinta de cero en su posición. Su posición siempre se describe como una superposición de varias posiciones (quizás muy localizadas, pero aún así una distribución).

No; No está claro lo que implica. Algunas interpretaciones de la mecánica cuántica implican que la partícula tiene una posición definida, pero todas son un poco alocadas en formas que alejan a los físicos de ellas.

La interpretación más común entre los físicos es la interpretación de Copenhague, que sostiene que las partículas no tienen posiciones definidas hasta que un experimento las obliga; ver Físicos en desacuerdo sobre el significado de la mecánica cuántica, muestra la encuesta.

Según esta encuesta, una ligera mayoría de los físicos piensa que las partículas tienen ubicaciones definidas solo “en algunas circunstancias”.

No. El principio es más que una simple declaración sobre nuestro pobre equipo de medición. Es un aspecto fundamental sobre la partícula misma. Resulta que este principio es equivalente a la no conmutación entre dos variables; el de posición e impulso. Realmente dice que una medición precisa de la posición de una partícula hará que su impulso sea bastante incierto; con meras probabilidades de poseer cualquier rango de momentos en caso de que luego decidas medir eso. Luego, cuando obtienes un valor preciso de su impulso; la posición ahora no está definida. Esto no es que hayas “arruinado tu experimento”; es que la partícula misma ya no está en una posición propia.

No. Según el Principio de incertidumbre de Heisenberg, no se puede encontrar la posición precisa y el momento de una partícula simultáneamente.