Principio di indeterminazione di Heisenberg

Nel 1927 il fisico tedesco Werner Heisenberg scoprì che la natura delle leggi della Meccanica poneva grossi limiti al nostro grado di conoscenza di un sistema atomico. Heisenberg affermò che a un certo livello la velocità e la posizione sarebbero dovute rimanere sempre indefinite. Tale limitazione prese il nome di Principio di Indeterminazione. Questo principio afferma che maggiore è l’accuratezza nel determinare la posizione di un particella, minore è la precisione con la quale si può accertarne la velocità e viceversa.
Si può notare che l'indeterminazione può essere di due tipi.
Si ha l'indeterminazione dal punto di vista sperimentale e teorico.
Per quanto concerne la prima, si può prendere in considerazione la misurazione della posizione di un oggetto microscopico che come un elettrone occorre ricoprirlo con un raggio di luce o qualcosa che risulta avere le medesime dimensioni dell'elettrone. Questo comporta che l'elettrone risulti perturbato da questa interazione che ne modifica la velocità.
La stessa cosa, ma in situazioni opposte, avviene nel caso in cui si voglia conoscere la velocità di un elettrone. Secondo Heisenberg l’effetto dell’interazione tra il raggio di luce e la particella considerata può anche essere reso uguale a zero, in tal caso però non si compie alcuna misurazione e non si acquista alcuna conoscenza sulle proprietà del sistema osservato. Se l’interazione è invece diversa da zero, non può essere resa piccola e non è quindi neppure eliminabile, ma deve avere la costante di Planck come valore minimo. Questo perché ogni interazione fisica tra strumento misuratore e microoggetto misurato implica sempre uno scambio di energia per un certo intervallo di tempo.
L'indeterminazione dal punto di vista teorico.
Come specificato precedentemente il fatto che non si riesca a misurare contemporaneamente la velocità e la posizione di una particella non è dovuto soltanto a restrizioni di ordine pratico, ma è un limite obiettivo della natura.
In altri termini la particella allo "stato naturale" non ha oggettivamente una velocità e una posizione.