¿Cómo se mide experimentalmente en laboratorio la posición o momento de una partícula cuántica? Supongamos que queremos saber la posición o el momento de la partícula cuántica que se guarda en una caja, es decir, un cuadrado infinito, entonces, ¿cómo realizar el experimento? En algunos libros se dice que tenemos que usar fotones para iluminar la partícula cuántica y luego visualizar su posición, pero al mismo tiempo está escrito que esto es solo un experimento mental para que los estudiantes entiendan el concepto.
Quiero aclarar que la publicación original ha sufrido varias ediciones, y no por parte del OP, y estoy comenzando mi respuesta a la publicación original que tenía una referencia explícita al principio de incertidumbre de Heisenberg. es decir, decía:
La incertidumbre de Heisenberg dice que la posición y el momento o la energía y el tiempo de una partícula cuántica no se pueden medir simultáneamente con gran precisión.
Cuál es la razón por la que discuto el HUP a continuación.
El principio de incertidumbre de Heisenberg, HUP,
fue un precursor de la teoría final formulada que describe el comportamiento de las entidades cuánticas, las partículas elementales y sus compuestos, el modelo estándar, SM .
¿Qué dice? Describe un volumen límite de las dos variables consideradas, de modo que cuanto mayor sea la precisión de la medición simultánea de p, mayor será la incertidumbre del valor de x y viceversa. Si se sustituyen números de laboratorio, por ejemplo micras por espacio, el momento tendrá que ser mayor que un número muy pequeño, ya que h_bar es un número muy pequeño.
Es una relación debida a las relaciones conmutadoras de los operadores mecánicos cuánticos de las variables correspondientes y que son axiomáticas en la teoría mecánica cuántica que se utiliza en el SM.
El SM ha sido validado innumerables veces. En este enrevesado sentido, la buena concordancia del modelo con innumerables datos es suficiente para validar el HUP. La relación HUP también se puede derivar de la teoría básica de la mecánica cuántica, por lo que todas las mediciones en la física de partículas se pueden considerar para validar el HUP.
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han realizado mediciones en fotones (partículas de luz) y han demostrado que el acto de medir puede introducir menos incertidumbre que la requerida por el principio de Heisenberg. Sin embargo, la incertidumbre total de lo que se puede saber sobre las propiedades del fotón permanece por encima del límite de Heisenberg.
Editar después del comentario de OP:
Solo quiero saber el experimento por el cual, digamos, podré medir la posición de una partícula cuántica en el cuadro 1d, o su momento
El mundo real es tridimensional en el espacio y su experimento mental no puede materializarse en el laboratorio. Las posiciones y los momentos de las partículas elementales se miden con sistemas detectores complicados y los errores de medición son tales que la restricción HUP siempre se cumple. Necesita configuraciones especiales que puedan llegar a precisiones que desafían las restricciones dimensionales del HUP, como en el enlace anterior :
El grupo de Steinberg no mide la posición y el momento, sino dos propiedades interrelacionadas diferentes de un fotón: sus estados de polarización. En este caso, la polarización a lo largo de un plano está intrínsecamente ligada a la polarización a lo largo del otro y, según el principio de Heisenberg, existe un límite a la certeza con la que se pueden conocer ambos estados.
usan otro conjunto de variables conjugadas para verificar el HUP.
una mente curiosa
usuario29978