O Princípio da Incerteza de Heisenberg: Posição versus Momento

1 · Prever

Se confinarmos um eletrão a uma região cada vez mais pequena do espaço (reduzindo a incerteza na sua posição), a incerteza mínima possível no seu momento também diminui ou aumenta?

• Cresce – a incerteza da posição e do momento compensam-se; a posição confinante com mais precisão força o impulso a se tornar menos certo.
• Ele diminui junto com a incerteza da posição.
• A incerteza do momento não depende da incerteza da posição.

2 · Preparar

1. Abra a predefinição do elétron heisenberg e pressione Redefinir.
2. Ative a leitura de incerteza de momento mínimo.
3. Defina a incerteza de posição Δx para cada teste e registre a incerteza mínima possível de momento.

3 · Coletar Dados

Plote Δp (eixo y) em relação a 1/Δx (eixo x) para suas três tentativas. A linha passa direto pela origem?

4 · Analisar

1. Para uma tentativa, calcule Δp_min = ℏ/(2Δx) usando ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. Compare com a tabela.
2. Explique por que o produto Δx·Δp_min é exatamente o mesmo (ℏ/2) em todas as tentativas - o princípio da incerteza estabelece um limite inferior fixo no PRODUTO das duas incertezas, e não em qualquer uma delas sozinha.

5 · Aprofundar

1. O princípio da incerteza não se trata de instrumentos de medição desajeitados perturbando uma partícula – é uma propriedade fundamental dos próprios estados quânticos, verdadeira mesmo com equipamentos de medição perfeitos. Explique por que “perturbação de medição” é uma forma comum, mas incompleta, de descrever este princípio.
2. Para uma bola de beisebol (muito mais massiva que um elétron), limitar sua posição a um milímetro ainda gera uma incerteza de momento mínimo absurdamente pequena em comparação com seu momento real. Explique por que a incerteza quântica só é perceptível para partículas muito leves, como os elétrons.

A física por trás deste experimento

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