CORSO DI MECCANICA QUANTISTICA: Lezione 3 Principi di Incertezza e Complementarietà

3. Principi di Incertezza e Complementarietà

Il principio di indeterminazione di Heisenberg, o principio di incertezza, è uno dei concetti fondamentali della Meccanica Quantistica formulato da Werner Heisenberg nel 1927. Esso esprime una relazione fondamentale tra la precisione con cui è possibile misurare alcune coppie di grandezze fisiche di una particella.

Principio di Indeterminazione di Heisenberg

Il principio afferma che non è possibile misurare simultaneamente con precisione arbitraria la posizione e il momento (quantità di moto) di una particella. In altre parole, maggiore è la precisione con cui si misura la posizione di una particella, minore sarà la precisione con cui si può misurare il suo momento, e viceversa.

Relazione tra Posizione e Momento

Matematicamente, il principio di indeterminazione di Heisenberg è espresso come: Δx⋅Δp≥ ℏ/2

​Dove:

Δx rappresenta l'incertezza nella misurazione della posizione,

Δp rappresenta l'incertezza nela misurazione del momento,

ℏ è la costante di Planck ridotta (ℏ=h/2π con h costante di Planck).

Interpretazione del Principio

Questo principio implica che a livello microscopico, la misurazione accurata della posizione di una particella comporterà un'incertezza maggiore nel momento associato a quella particella, e viceversa. Questa incertezza non è dovuta a limiti tecnologici o strumentali, ma è una caratteristica intrinseca della natura quantistica delle particelle.

Significato Fisico
Il principio di indeterminazione suggerisce un limite alla precisione delle misurazioni a livello microscopico.

Rileva una natura fondamentale della realtà quantistica in cui la precisione nella conoscenza di alcune grandezze fisiche è intrinsecamente limitata.

Questo principio ha profonde implicazioni filosofiche e scientifiche, portando a una revisione del concetto di determinismo assoluto della fisica classica. Sottolinea la natura probabilistica e fluttuante del mondo a livello microscopico e gioca un ruolo fondamentale nell'interpretazione della natura della materia e delle sue proprietà.