Tomado de El universo.

La incertidumbre en nuestro nivel

Investigadores de la Universidad de Colorado han conseguido demostrar el principio de incertidumbre de Heisenberg a nivel macro, con un tambor pequeño pero visible.

Principio de incertidumbre de Heisenberg - una de las principales doctrinas de la mecánica cuántica - afirma que es imposible medir el impulso y la posición de un objeto al mismo tiempo. Un ejemplo útil es pensar en usar un microscopio para observar un electrón. En cuanto a él, requiere luz brillante en él, lo que significa que los fotones que golpean ligeramente, lo que cambiaría su impulso.

Sin embargo, debe quedar claro que el principio no se deriva de los límites de nuestra tecnología de observación, en lugar de una propiedad inherente fundamental de los sistemas cuánticos. Además, no debe ser confundida con el efecto del observador, en el que nuestras observaciones afectar al sistema. El principio de incertidumbre se encuentra aún sin nuestra observación, es una característica de la naturaleza ondulatoria de la materia.

Se ha creído durante mucho tiempo que el principio se puede ver claramente sólo a nivel microscópico, ya que los objetos lo suficientemente grandes como para ser vistos a simple vista se ven afectados por múltiples variables.

No es en absoluto como parece. Los investigadores utilizaron una 0.5x0.5 mm silicio marco de tambor, que se coloca entre dos conjuntos de espejos (y se enfrió a 4 grados Kelvin a reducir los ruidos extraños). Luego, se disparó un láser en el tambor y se mide el movimiento del tambor con la ayuda de fotones rebotando, desde el tambor, de ida y vuelta entre los espejos.

Los resultados mostraron que más fotones del láser significó mayores fluctuaciones en las mediciones de posición del tambor, mostrando que el principio de incertidumbre de Heisenberg se puede observar en el nivel macro. Esta investigación podría tener impacto en el campo de la detección de ondas gravitacionales, en los experimentos relevantes que suben por los investigadores en Washington y Louisiana (planificación de un experimento similar en una escala mucho más amplia).

Uncertainty at our level

Researchers at the University of Colorado have succeeded in demonstrating the Heisenberg uncertainty principle at the macro level, using a small but visible drum.

Heisenberg’s uncertainty principle - one of the major doctrines of quantum mechanics - states that it is impossible to measure the momentum and the position of an object at the same time. A useful example is to think using a microscope to observe an electron. Looking at it, requires shining light at it, meaning that photons hitting it, would slightly change its momentum. 

However, it must be clear that the principle derives not from our observational technology’s limits, rather than an inherent fundamental property of quantum systems. Also, it must not be confused with the observer effect, in which our observations affect the system. The uncertainty principle stands even without our observation; it’s a characteristic of the wave-nature of matter.

It has been long believed that the principle can be clearly seen only at a microscopic level, since objects large enough to be seen with the naked eye are affected by multiple variables.

Not at all as it looks. The researchers used a 0.5x0.5 mm silicon drum frame, which they placed between two sets of mirrors (and cooled to 4 degrees Kelvin to reduce extraneous noise). Then, they shot a laser at the drum and measured the drum’s movement with the help of photons bouncing, from the drum, back and forth between the mirrors.

The results showed that more photons from the laser meant greater fluctuations in the measurements of the drum’s position, showing that Heisenberg’s uncertainty principle can be observed at the macro level. This research might have impact on the field of detection of gravitational waves, in relevant experiments coming up by researchers in Washington and Louisiana(planning a similar experiment over a much more vast scale).

-CHD