¿Cómo son las pistas de la cámara de nubes consistentes con el principio de incertidumbre?

Question

He leído sobre el principio de incertidumbre . En lo que respecta a los electrones, ¿cómo es que podemos obtener pistas exactas de los electrones en las cámaras de nubes? Es decir, ¿cómo es que la posición es fija?

Answer 1

En este artículo Se muestran los electrones vistos en una cámara de burbujas.

La espiral es un electrón desprendido de un átomo de hidrógeno, una cámara de burbujas llena de hidrógeno líquido superenfriado en este caso. La precisión de la medición de las huellas es del orden de las micras. El momento del electrón se puede encontrar si se conoce el campo magnético y la curvatura.

Los puntitos en las vías rectas son electrones que acaban de conseguir desprenderse del hidrógeno, lo que les daría un momento mínimo de unos pocos keV.

El sistema total, la imagen y las mediciones dan una resolución espacial de 10 a 50 micras.

$$\Delta x \sim 10^{-5}\, {\rm m}$$ $$\Delta p \sim 1\, {\rm keV}/c = 5.344286×10^{-25}\, {\rm kg\cdot m/s}$$ $$\Delta x \cdot \Delta p > \hbar/2$$ con $\hbar=1.054571726(47)\times10^{−34}\, {\rm kg\cdot m^2/s}$ se satisface macroscópicamente ya que el valor es $10^{-30}$ cuatro órdenes de magnitud mayores que $\hbar$ .

Con la nanotecnología, se está entrando en dimensiones proporcionales al tamaño de $\hbar$ pero no con las cámaras de burbujas o las cámaras de nubes o la mayoría de los detectores de partículas hasta ahora.

Answer 2

La idea de que una partícula individual no puede tener tanto una posición como un momento bien definidos es un malentendido común del Principio de Incertidumbre de Heisenberg (HUP). Si uno se adhiere a la interpretación de Copenhague, notoriamente opaca, debe rechazar todas estas afirmaciones ontológicas. Si uno suscribe la mucho más esclarecedora Mecánica de Bohm, entonces las partículas individuales tienen trayectorias bien definidas, como se evidencia en una cámara de nubes.

La HUP restringe la preparación del estado, y se refiere a las propiedades de un conjunto de partículas: no se puede crear un estado en el que la dispersión de la posición y la dispersión de los momentos estén simultáneamente más restringidas que el límite de la HUP. La HUP no tiene nada que decir sobre la posición o el momento de una sola partícula.

La huella que deja una partícula al pasar por una cámara de nubes es mucho más ancha que el diámetro de un átomo, lo suficiente como para ser vista a simple vista. Por lo tanto, la huella de la cámara de nubes no es una medida precisa. Sin embargo, la precisión de una cámara de nubes no tiene nada que ver con el HUP, y no hay ninguna razón en principio por la que no se pueda determinar la posición y el momento de una partícula con la precisión que se desee.

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