El principi d’incertesa de Heisenberg

El principi d’incertesa de Heisenberg

Un concepte important de la física quàntica que cal comprendre és el principi d’incertesa de Heisenberg, que ens diu que hi ha algunes parelles de magnituds d’una ona quàntica que no es poden saber sempre amb exactitud a la vegada.

La més coneguda d’aquestes parelles, que es representa amb la fórmula següent:

Δx · Δp ≥ ħ/2

que indica que no podem saber el moment —producte de la massa i la velocitat, el «moviment»— i la posició d’una partícula a la vegada. És a dir, si en sabem amb més exactitud la posició, en sabrem amb menys exactitud el moment, i viceversa.

Una altra parella molt interessant és l’energia i el temps, que es representa amb l’equació següent:

ΔE · Δt ≥ ħ/2

Aquesta és més complicada d’entendre, però podem fer ús de la nostra imaginació. Suposem que tenim un detector que ens diu l’energia d’una partícula. Quan la hi fem passar, tanmateix, si sabem amb molta exactitud a quin moment hi ha passat, no en podrem saber tan exactament l’energia.

La segona d’aquestes parelles (energia i temps) és molt interessant perquè és la causa del fenomen de les partícules virtuals. Aquesta incertesa en l’energia, atès que massa i energia són equivalents, fa que es «creïn» una partícula i la seva antipartícula, que no són reals, sinó que representen aquest marge d’energia, aquesta incertesa. Finalment, la partícula i l’antipartícula s’acaben anul·lant i la llei de la conservació de l’energia no és violada. Així mateix, fent ús de la incertesa anterior, sabem que com menys incertesa hi hagi en l’energia, les partícules virtuals duraran menys temps perquè tindran més tendència a anul·lar-se.

A la imatge anterior, es veu un diagrama de Feynman en què un electró i un positró («antielectró») virtuals s’anul·len, alliberant dos fotons.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *