PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG

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 INTRODUCCIÓN

En este trabajo se aprenderá la interpretación de las ideas de Heisenberg, adentrándote al tema, es decir comprendiendo “EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE” de la manera más clara y concisa.

Este principio fue de gran utilidad para entender el comportamiento del electrón y de otras partículas, como es el caso del fotón, además de su interacción entre ambos. Sus descubrimientos son considerados como experimentos mentales, ya que gran parte de este trabajo ocurrió en la maravillosa mente de nuestro físico. Una vez que se puso el objetivo, Heisenberg buscó sin parar hasta encontrar una respuesta que se acercara más a la realidad de la partícula.

En mecánica cuántica el principio de indeterminación de Heisenberg afirma que no se puede determinar, simultáneamente y con precisión arbitraria, ciertos pares de variables físicas, como son, por ejemplo, la posición y la cantidad de movimiento de un objeto dado. En palabras sencillas, cuanta mayor certeza se busca en determinar la posición de una partícula, menos se conoce su cantidad de movimiento lineal. Este principio fue enunciado por Werner Heisenberg en 1927. En física clásica, consideramos que tenemos un sistema completamente caracterizado si conocemos las posiciones y el momento de todas sus partículas en un instante dado. Al analizar un sistema que constara de un sólo electrón, Heisenberg encontró que para tratar de determinar la posición con exactitud se necesitarían fotones de alta frecuencia, que al interaccionar con el electrón alterarían significativamente su velocidad. Para tratar de determinar su velocidad con exactitud habría que utilizar fotones de baja energía, que alterasen mínimamente la velocidad de la partícula, pero estos fotones nos darían una visión demasiado "borrosa" de la posición. En suma, encontró que no existía un compromiso posible que nos permitiera medir con precisión ambas variables. El principio de incertidumbre nos dice que hay un límite en la precisión con el cual podemos determinar al mismo tiempo la posición y el momento de una partícula. Y es lo que se verá en el desarrollo del tema.

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISEMBERG

ANTECEDENTES

John Dalton, Joseph Thompson, Bohr, Rutherford, entre muchos otros nombres más que podemos mencionar al hablar del desarrollo del conocimiento sobre el átomo. Estas personas contribuyeron enormemente a la comprensión que se tiene hoy en día de aquel mundo microscópico que rige las propiedades de lo que nos rodea. Sin duda alguna entender el átomo fue una tarea difícil que no solo una persona pudo resolver, si no que fue aumentando poco a poco hasta llegar a ser un modelo más estable aceptado por la comunidad científica.

Sin embargo, la curiosidad humana no tiene límites, el simple hecho de saber su existencia no era suficiente para los amantes de la ciencia, una vez que Thompson publica su demostración de que el átomo tenía pequeñas partículas, las que anteriormente se le habían  predicho y dado el nombre de electrones, el interés por estas partículas solamente fue en aumento.

Descubrieron tendencia negativa, e incluso se le determinó su carga electrónica,  pero esto no llegaba a ser suficiente, los académicos tenían una meta más que aún no habían resuelto, ver el electrón.

A simple vista resultaba un proyecto ambicioso, y lo era, la hazaña requería más conocimiento de lo que se imaginaban, pero su verdadera meta era lo que los impulsaba a seguir intentándolo, en realidad, lo que los científicos planeaban era hacer una observación experimental con el deseo de poder elaborar una ley universal que explicara el comportamiento de esta partícula. Pero la loable labor mostraba más preguntas que respuestas, estas incógnitas serían resueltas por la ayuda de varios hombres y uno en especial que mostraría una manera para resolver el conflicto.

CONFLICTOS

La meta de los científicos era la observación del átomo y desarrollar una fórmula que explicara el comportamiento de estos, pero para hacer ello se mencionó que se necesitaba realizar una observación experimental, se sabe que, dicha observación genera una cambio el objeto a estudiar, a nivel macroscópico este problema resulta de poca relevancia ya que el cambio que genera no altera de gran forma a nuestro objeto, sin embargo, todo es muy diferente a nivel microscópico, alguna alteración que se provoque genera un cambio mayor, que incluso, modifica a nuestra prueba de estudio haciendo que su comprensión sea casi imposible.

Al momento de estudiar al electrón se dieron cuenta que este debía ser “iluminado”, para hacer esto era necesario hacer interactuar un fotón (partícula mínima de energía luminosa o de otra energía electromagnética que se produce, se transmite y se absorbe) con nuestro electrón, pero, anteriormente, se había descubierto el principio de la dualidad de la materia, es decir que algunas veces la materia puede actuar como partícula o como energía, en este caso, nuestro fotón actuaría como energía, la cual, al entrar en contacto con el electrón produciría un cambio que lo llevaría del estado inicial a uno nuevo provocando que la partícula resultante  sea diferente a la que se pensaba estudiar.

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