¿Podemos tener un desplazamiento cero y una velocidad promedio distinta de cero?

En la mecánica clásica (newtoniana) o incluso relativista, el desplazamiento neto cero en un intervalo de tiempo dado implica una velocidad promedio cero.

Sin embargo, en la mecánica cuántica las cosas no son tan claras. Las relaciones de incertidumbre de Heisenberg dicen que la incertidumbre en la posición de la partícula multiplicada por la incertidumbre en su velocidad debe ser mayor que una constante. Entonces, decir que una partícula tiene desplazamiento cero implica que dos mediciones separadas muy precisas de su posición dan el mismo valor. Pero eso significaría que la incertidumbre en su momento o velocidad sería muy grande. En efecto, tratar de medir su posición con precisión ha provocado que se mueva rápidamente. Ahora, por la definición de velocidad promedio como la diferencia de posición dividida por el intervalo de tiempo, aún podríamos decir que su velocidad promedio neta es cero, pero la partícula debe haberse movido una cantidad significativa entre las dos mediciones que acaban de dar el mismo valor .

Por ejemplo, si una partícula está en un pozo de energía potencial del oscilador armónico ([matemática] V (x) = K x ^ 2 [/ matemática]) y si usted midió que está en x = 0 (con cierta precisión ) en dos puntos diferentes en el tiempo y luego entre esos dos puntos en el tiempo, la función de onda para la partícula habría sido distinta de cero en un amplio rango de valores de x. Por lo tanto, si hubiera medido su posición entre las dos mediciones de x = 0, lo habría encontrado significativamente desplazado de x = 0. Así que esa es la única forma en que puedo imaginar un desplazamiento cero que sea consistente con mucho movimiento, a pesar de que la velocidad “promedio”, basada en esas mediciones, sigue siendo cero.

Por definición, la velocidad es desplazamiento a lo largo del tiempo. Justo como la velocidad es la distancia recorrida en el tiempo (millas por hora, metros por segundo, etc.). Entonces, si tienes un desplazamiento cero dividido por x tiempo, entonces obtienes cero, porque el cero dividido por cualquier cosa siempre será cero.

Suponiendo que se refiere a un objeto o incluso algo tan pequeño como un solo átomo o un solo protón, bien explicado en otras respuestas: no

Para partículas elementales estables, como quarks y electrones, es por el momento, gracias a Werner Heisenberg: un complicado “probablemente no, pero nunca realmente”.

El desplazamiento cero teóricamente significa velocidad media cero. Entonces, no, no puedes. Aunque, como estoy seguro de que sabe, la velocidad instantánea puede ser distinta de cero.

Me gustan sus preguntas porque lleva a pensar de una manera diferente que actualmente es la corriente principal de la física académica.

Desplazamiento cero: este no es un concepto tan fácil. Primero tenemos que darnos cuenta de cómo determinamos el desplazamiento. Una partícula en el espacio-tiempo puede moverse relativamente con respecto a otra partícula mientras no tiene un desplazamiento relativo con otra.

Luego está la cuestión de cómo se determina el desplazamiento. Por lo general, determinamos el desplazamiento como una medida de la distancia. Sin embargo, los físicos no tienen idea de cómo el parámetro de distancia es una propiedad del espacio-tiempo.

Otro aspecto es que escuchará a los físicos decir que hay incertidumbre acerca de una distancia al medirla porque hay un límite experimental físico real en una medición precisa, pero eso no significa que no exista una distancia real. (Yo creo que no)

Considere también este escenario … Puede hacer que todos los puntos se muevan circularmente alrededor de un punto central. Si todos los puntos que se mueven circularmente no tienen forma de diferenciar un punto de otro a lo largo de la trayectoria circular del movimiento, ¿está ocurriendo su desplazamiento real? Este concepto juega un papel clave al aprender la teoría del todo de Gordon.

Gran pregunta !!!