Che cosa è incertezza quantistica?

Incertezza quantistica, o più formalmente, il principio di indeterminazione di Heisenberg, è una scoperta in fisica quantistica che afferma che non si può conoscere simultaneamente la posizione esatta e la quantità di moto esatta di una singola particella. Il principio di indeterminazione dà anche matematicamente precisi (quantitative) limiti di confidenza per le coppie di misurazioni. In sostanza, il più precisamente si vuole conoscere un valore, il più precisione si deve sacrificare in misura dell'altro.

A causa della sua associazione con la meccanica quantistica rivoluzione, l'incertezza quantistica ha un posto duraturo nella cultura popolare, dove è spesso male interpretato. Incertezza Quantum in film e film è a volte usato in modo non corretto per riferirsi a oggetti di grandi dimensioni, quando si applica in realtà solo a particelle. Inoltre, l'idea di incertezza quantistica è spesso presentata in modo misterioso, senza la menzione che il concetto va di pari passo con precisi limiti di confidenza quantitative, che non sono così misterioso.

La nozione di incertezza quantistica ha causato un putiferio nel 20esimo secolo, quando i fisici cercavano di capire le indicazioni della teoria quantistica attraverso interpretazioni contrastanti. Neils Bohr e molti altri fisici sostenuto l'interpretazione di Copenaghen, in cui si afferma che l'universo è fondamentalmente sfocata al livello più basso, descritto da distribuzioni di probabilità, piuttosto che deterministicamente connessi, stati ben definiti. Werner Heisenberg, che deriva il principio di indeterminazione della struttura matematica della teoria quantistica, anche sostenuto l'interpretazione di Copenhagen. Albert Einstein, però, non ha, notoriamente dicendo "Dio non gioca a dadi".

La teoria di incertezza quantistica, pur essendo confezionati con matematicamente precisi limiti di confidenza, in verità è abbastanza misterioso. Ci sono ancora disaccordi nella comunità dei fisici sul fatto che l'interpretazione di Copenaghen segue inevitabilmente dalla certezza quantistica. L'alternativa contemporanea l'interpretazione di Copenhagen è il molti mondi interpretazione della meccanica quantistica, che sostiene che la realtà è in realtà deterministica.

Nel contesto del grande successo della meccanica newtoniana per più di un secolo prima, i fisici erano molto riluttanti a rinunciare teorie deterministiche senza prove incredibilmente convincente. Quindi hanno tentato di venire con teorie "variabili nascoste", che hanno cercato di spiegare l'incertezza quantistica come una proprietà di alto livello che emerge dalle interazioni più fondamentali deterministiche. Tuttavia, un risultato definito la disuguaglianza di Bell ha scoperto che le teorie variabili locali nascosti non potevano essere utilizzati per descrivere l'incertezza quantistica senza postulare più veloce della luce correlazioni tra tutte le particelle dell'universo. Tuttavia, non locali teorie variabili nascoste sono ancora proposte per spiegare una fondazione deterministico dietro incertezza quantistica.

  • Albert Einstein ha respinto la nozione di incertezza quantistica.