Si los electrones se mueven súper lentamente en un cable, ¿viola esto el principio de incertidumbre?

¿Esto viola el principio de incertidumbre?

No. Como regla general, la respuesta siempre es no. Esto se debe a que el principio de incertidumbre puede demostrarse matemáticamente a partir de los postulados de la mecánica cuántica. Para que cualquier sistema lo viole, tendría que dejar de ser descrito por la mecánica cuántica de alguna manera. Hasta donde sabemos, nada tan mundano como un electrón en un cable califica.

Pero es razonable e iluminante en muchos casos preguntar: “¿cómo es que esto no viola el principio de incertidumbre?”

Bueno, ciertamente puedes hacer que el electrón viaje muy lentamente, de modo que su incertidumbre de momento sea baja. Pero ahora, ¿cómo sabes dónde está el electrón? Podrías predecirlo si supieras la posición inicial del electrón; después de todo, sabes su impulso con precisión. Pero no tienes forma de adquirir ese conocimiento en primer lugar, simultáneamente con el impulso. Además, si mides la posición del electrón ahora , vas a alterar su impulso.

También vale la pena señalar que cuanto más delgado sea ​​el cable, menos podrá predecir la velocidad lateral del electrón en el cable. Es decir, a medida que el cable se hace más y más delgado, el electrón “rebota” más y más dentro del cable de una manera impredecible. Así es como es: no hay forma de evitarlo. Ver partículas en una caja

Esto es más complicado de lo que piensas.

Los electrones, como partículas individuales, ciertamente no se mueven muy lentamente. Un electrón neto se mueve lentamente, tal vez. Es difícil de describir sin ser técnico.

La respuesta corta es no’. La respuesta más larga implicaría una lectura seria.

Los electrones son indistinguibles, no se puede saber qué electrón es cuál, así que puede decir que el movimiento colectivo de todos los electrones indistinguibles es lento, pero su masa es muy grande (N veces la masa de un electrón) La misma incertidumbre en el momento colectivo se traduce en una pequeña incertidumbre para la velocidad de cualquier electrón

Los electrones se mueven en un cable a su velocidad normal. Pero su movimiento es caótico y solo el movimiento dirigido es lento. Al igual que el agua en un río fluye lentamente, pero las moléculas de agua tienen un movimiento de calor bastante rápido.

Otra parte de la pregunta es sobre el principio de incertidumbre. No podemos conocer la posición de un electrón sin afectar esa posición y la baja velocidad de los electrones no cambia eso. También en los átomos, los electrones son más como ondas inmóviles y ni siquiera tienen una posición distinta.

El principio de incertidumbre no se trata de la velocidad que tiene una partícula. Se trata del hecho de que cada acto de medición afecta al objeto que se está midiendo, lo que hace que la medición sea inexacta. Entonces no, no creo que esto violela el principio de incertidumbre. La velocidad puede ser más baja pero no es más segura.

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