Microscópio de Heisenberg
Em seu artigo preliminar explicando o Princípio da Incerteza , Werner Heisenberg propôs uma maneira de visualizar a impossibilidade de medir simultaneamente a posição e o momento de um elétron.
O exemplo de Heisenberg era um microscópio simples que nos permitiria ver o elétron. O problema é que, se usarmos luz visível para observar a partícula, o comprimento de onda do fóton é muito maior do que as dimensões da partícula. Nossa imagem fica, na melhor das hipóteses, desfocada.
Se, por outro lado, usarmos luz com um comprimento de onda comparável às dimensões da partícula (Heisenberg observou que seriam raios gama), esses fótons são extremamente energéticos, e a colisão com a partícula faria com que a posição e o momento da partícula fossem alterados drasticamente.
Heisenberg afirmou (erroneamente, como se comprovou) que o ato de observar o elétron o "perturba" e causa a incerteza resultante. Niels Bohr constrangeu Heisenberg com sua crítica franca e discussão pública do erro de Heisenberg na palestra de Bohr em Como, em 1927.
Nos primeiros anos de interpretação da mecânica quântica, Niels Bohr e Heisenberg acreditavam que a incerteza era epistêmica, resultado de nossa incapacidade de medir com precisão, consequência da ignorância humana, e não algo intrínseco à natureza.
Após Einstein ter formalizado, em 1935, suas críticas à mecânica quântica no experimento mental conhecido como experimento de Einstein-Podolsky-Rosen , Bohr mudou de ideia e anunciou que a "incerteza" não era a nossa incerteza, mas uma " indeterminação " intrínseca à natureza das próprias partículas, uma consequência de sua natureza ondulatória dual. Indeterminação ( Unbestimmtheit ) era a palavra que Heisenberg havia usado originalmente para seu princípio.
A visão correta é que a indeterminação é intrínseca ao elétron e não tem nada a ver com nossas tentativas de medi-lo.
Muitos processos quânticos na natureza são equivalentes a "medições" e não precisam de observadores conscientes para que aconteçam.
Nos últimos anos, Gerhard Rempe demonstrou que a simples identificação de uma partícula, colocando-a em um estado excitado, é suficiente para destruir o padrão de interferência em um experimento de dupla fenda . O fóton pode ter uma fração ínfima da energia e do momento da partícula (Rempe utilizou átomos pesados de rubídio), e mesmo assim o padrão de interferência é completamente destruído.
Para uma descrição detalhada do Microscópio de Heisenberg e sua importância, veja esta explicação sobre o
Microscópio de Heisenberg no Instituto Americano de Física.
Note-se que o AIP concorda que o microscópio de Heisenberg já não é considerado a explicação correta para o princípio da indeterminação-incerteza de Heisenberg-Bohr.
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