Il principio di indeterminazione
Non puoi mai conoscere insieme posizione esatta e quantità di moto esatta di un oggetto — più fermamente fissi dov'è, meno precisamente sai come si muove, e viceversa. Non è questione di strumenti goffi: è un limite fondamentale dentro la natura stessa, e diventa osservabile solo per particelle piccolissime come gli elettroni.
Δx · Δp ≥ ℏ / 2
- Δx — indeterminazione di posizione (m): quanto sono sparse le posizioni possibili dell'elettrone
- Δp — indeterminazione di quantità di moto (kg·m/s): quanto sono dispersi i valori possibili della quantità di moto
- ℏ — costante di Planck ridotta (J·s): un numero fisso minuscolo, circa 1 × 10⁻³⁴, che fissa il limite della natura
Un elettrone è confinato in una scatola larga 1 × 10⁻¹⁰ metri — circa un atomo. Qual è il minimo possibile della sua indeterminazione di quantità di moto?
- Δx = 1 × 10⁻¹⁰ m
- ℏ = 1 × 10⁻³⁴ J·s
- Δp ≥ ℏ / (2 · Δx)
- Δp ≥ (1 × 10⁻³⁴ J·s) / (2 × 1 × 10⁻¹⁰ m)
Δp ≥ 5 × 10⁻²⁵ kg·m/s