El principio de incertidumbre de Heisenberg es uno de los pilares fundadores de la mecánica cuántica, y nos da una idea de lo extraño que se comporta todo en el nivel fundamental. Pone un límite a la precisión de nuestras mejores observaciones, no por la limitación de nuestro equipo, sino por una restricción intrínseca planteada por la naturaleza misma. La formulación más frecuente de este límite es:
delta x * delta p ≥ h-bar / 2
Lo que establece que la incertidumbre en la posición multiplicada por la incertidumbre en el momento siempre debe ser mayor que la mitad de la barra h (constante de Planck reducida).
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No sé si te das cuenta de cuán profunda es esta implicación. Establece abiertamente que cuanto mayor sea la precisión de su observación de la posición de una partícula, menor será la de su impulso (y viceversa). La percepción del mundo físico ya no puede ser determinista, sino que depende de las limitaciones. Nada puede ser absolutamente seguro.
Otra formulación del principio de incertidumbre, tal vez tiene implicaciones aún más extrañas:
delta e * delta t ≥ h-bar / 2
Ahora, esta versión del principio establece que la incertidumbre en la energía multiplicada por la incertidumbre en el tiempo siempre debe ser mayor que la misma constante, la mitad de la barra h.
Ahora, ¿qué implica esto? Solo por un momento, tratemos de pensar … Ok, ¿entonces lo probamos? Veamos qué significa. Esta relación implica que la energía se puede producir de la nada, si dura un tiempo increíblemente corto. Cuanto mayor es la energía producida, más corta es su vida útil. Mente = soplado, todavía?
Esta desigualdad predice además un par de partículas virtuales, partículas de materia-antimateria que emergen del vacío cuántico (a través de las fluctuaciones de energía), y casi inmediatamente se aniquilan. A partir de la equivalencia de masa de energía, podemos decir que las partículas virtuales más ligeras tienden a durar más que las más pesadas, sin violar el principio de conservación de energía. Entonces, en principio, hay una probabilidad muy muy insignificante de que un par de átomos de oro antimateria se formen espontáneamente a partir de un vacío y desaparezcan nuevamente con la misma rapidez. Es muy probable que se formen quarks ascendentes y pares de quarks anti-up, porque son las partículas elementales más livianas y se necesita poca energía para crearlas. También pueden durar los períodos más largos.
Los pares de electrones y positrones, que son leptones en lugar de quarks, también son bastante comunes, debido a su masa de reposo insignificante.
Eso es un poco sobre el principio de incertidumbre, espero que mi respuesta pueda interesarle 🙂 Por cierto, ¡fue un gran A2A!
