E O PRINCÍPIO DA INCERTEZA?

Na sequência de posts anteriores, perguntaram-me pelo princípio da incerteza. Eis uma muito breve exposição:

O físico alemão Werner Heisenberg formulou em 1925 o chamado "princípio da incerteza" para descrever a realidade quântica. Segundo esse princípio, quanto menos incerteza e tiver na velocidade, mais se tem na posição e quanto menos incerteza se tem na posição mais se tem na velocidade de um objecto quântico. É uma das afirmações da física que tem sido mais discutida e também mais mal compreendida.

 Em primeiro lugar, o "princípio de incerteza" não é um princípio: deduz-se dos princípios da mecânica quântica. Depois ele não devia ser chamado da incerteza mas sim da indeterminação. Prefiro, por isso, escrever "incerteza" entre aspas. É consequência da descrição de um objecto quântico por uma função de onda. O princípio de Heisenberg não tem a ver com uma perturbação causada pelo observador, ao contrário do que por vezes é dito (o próprio Heisenberg fez umas especulações sobre o papel do observador, tendo sido mal interpretado). Em certo sentido o referido princípio nem sequer é essencialmente quântico pois é uma afirmação que se aplica a todas as ondas. É como se já houvesse Heisenberg antes de Heisenberg. O principio tem simplesmente a ver com a natureza ondulatória da matéria ou da energia. Uma onda que está espalhada no espaço não está localizada num sítio; e uma onda que está localizada num sítio - chama-se pacote de ondas ou trem de ondas - não está espalhada no espaço. Julgo que isto não é difícil de perceber. A onda tem velocidade: é a razão do comprimento de onda para o período. No caso de uma onda periódica espalhada a velocidade é bem definida ao passo que a posição está indeterminada. No caso de um pacote de ondas, a posição tem bastante precisão, ao passo que a velocidade está indeterminada. Como se obtém o pacote de ondas ou trem de ondas, a tal onda concentrada num sítio? Pois somando simplesmente ondas de vários comprimentos de onda. Fazendo isso, obtém-se uma onda com posição definida, mas à custa de algum prejuízo da determinação da velocidade, pois são somadas ondas com várias velocidades.

 Na teoria quântica um electrão é descrito por uma função de onda. Se temos  precisão elevada na velocidade não a podemos ter na posição e se temos precisão elevada na posição não a podemos ter na velocidade. A descrição por uma onda, cuja interpretação é probabilística, obriga à existência desta "incerteza". Ou, melhor, indeterminação de uma grandeza, se a outra estiver determinada com alguma precisão.