Cos'è l'incertezza quantistica?

L'incertezza quantistica, o più formalmente, il principio di incertezza di Heisenberg, è una scoperta nella fisica quantistica che afferma che non si può conoscere simultaneamente sia la posizione esatta che il momento esatto di una singola particella.Il principio di incertezza fornisce anche limiti di confidenza matematicamente precisi (quantitativi) per coppie di misurazioni.In sostanza, più precisamente vuoi conoscere un valore, più precisione devi sacrificare nella tua misurazione dell'altro.

A causa della sua associazione con la rivoluzione della meccanica quantistica, l'incertezza quantistica ha un posto duraturo nella cultura popolare, dove si trovaspesso interpretato male.L'incertezza quantistica nei film e nei film viene talvolta usata in modo errato per fare riferimento a oggetti di grandi dimensioni, quando si applica davvero solo alle particelle.Inoltre, l'idea di incertezza quantistica è spesso presentata in modo misterioso, senza menzionare che il concetto va di pari passo con limiti di fiducia quantitativi precisi, che non sono così misteriosi.

La nozione di incertezza quantistica ha causato un ruckus all'inizio20 ° secolo, quando i fisici stavano cercando di elaborare i dettagli della teoria quantistica attraverso interpretazioni contrastanti.Neils Bohr e molti altri fisici hanno sostenuto l'interpretazione di Copenaghen, che afferma che l'universo è fondamentalmente sfocato al livello più basso, descritto dalle distribuzioni di probabilità piuttosto che da stati deterministicamente collegati e ben definiti.Werner Heisenberg, che ha derivato il principio di incertezza dalla struttura matematica della teoria quantistica, ha anche sostenuto l'interpretazione di Copenaghen.Albert Einstein, tuttavia, no, notoriamente, Dio non suona dadi.

La teoria dell'incertezza quantistica, nonostante sia confezionata con limiti di fiducia matematicamente precisi, è davvero abbastanza misteriosa.Ci sono ancora disaccordi nella comunità di fisica sul fatto che l'interpretazione di Copenaghen segua inevitabilmente dalla certezza quantistica.L'alternativa contemporanea all'interpretazione di Copenaghen è l'interpretazione dei molti mondi della meccanica quantistica, che sostiene che la realtà è effettivamente deterministica.

Nel contesto del grande successo della meccanica newtoniana per più di un secolo primaTeorie deterministiche senza prove incredibilmente avvincenti.Quindi hanno tentato di elaborare teorie variabili nascoste, che hanno cercato di spiegare l'incertezza quantistica come proprietà di alto livello che emerge da interazioni deterministiche più fondamentali.Tuttavia, una scoperta chiamata Bells Dequality ha scoperto che non potevano essere utilizzate teorie variabili nascoste locali per descrivere l'incertezza quantistica senza postulare correlazioni più veloci della luce tra tutte le particelle nell'universo.Tuttavia, sono ancora proposte teorie variabili nascoste non locali per spiegare una base deterministica alla base dell'incertezza quantistica.