WEBVTT

00:00:06.965 --> 00:00:09.202
El principio de incertidumbre 
de Heisenberg

00:00:09.202 --> 00:00:12.045
es una del puñado de ideas
de la física cuántica

00:00:12.045 --> 00:00:14.428
adoptada por la cultura popular.

00:00:14.428 --> 00:00:17.012
Establece que nunca puedes 
determinar simultáneamente

00:00:17.012 --> 00:00:20.427
la posición y la velocidad 
exactas de un objeto

00:00:20.427 --> 00:00:22.652
y sirve de metáfora para todo,

00:00:22.652 --> 00:00:26.199
desde la crítica literaria 
hasta los comentarios deportivos.

00:00:26.199 --> 00:00:29.523
La incertidumbre se explica a menudo 
como resultado de la medición,

00:00:29.523 --> 00:00:31.814
que la acción de medir 
la posición de un objeto

00:00:31.814 --> 00:00:34.859
cambia su velocidad o viceversa.

00:00:34.859 --> 00:00:38.248
La verdadera causa es 
mucho más profunda y sorprendente.

00:00:38.248 --> 00:00:42.319
El principio de incertidumbre existe 
porque en el universo todo se comporta

00:00:42.319 --> 00:00:46.318
como partícula 
y como onda al mismo tiempo.

00:00:46.318 --> 00:00:47.598
En la mecánica cuántica,

00:00:47.598 --> 00:00:51.896
la posición y velocidad exactas
de un objeto no significan nada.

00:00:51.896 --> 00:00:53.147
Para entenderlo,

00:00:53.147 --> 00:00:57.233
tenemos que pensar lo que significa 
comportarse como partícula o como onda.

00:00:57.233 --> 00:00:59.390
Por definición, 
las partículas existen en un

00:00:59.390 --> 00:01:01.547
único lugar en 
cualquier instante de tiempo.

00:01:01.547 --> 00:01:03.706
Podemos representarlo en un gráfico que

00:01:03.706 --> 00:01:07.480
muestre la probabilidad de encontrar 
el objeto en un lugar determinado,

00:01:07.480 --> 00:01:11.893
que parecerá una punta, 
100% en una posición específica

00:01:11.893 --> 00:01:13.656
y cero cualquier otra posición.

00:01:13.656 --> 00:01:17.621
Las ondas por otra parte, son alteraciones
que se propagan en el espacio

00:01:17.621 --> 00:01:20.238
como las ondas 
en la superficie de un lago.

00:01:20.238 --> 00:01:23.677
Podemos fácilmente identificar 
las características propias de su patrón

00:01:23.677 --> 00:01:25.883
y, más importante, su longitud de onda,

00:01:25.883 --> 00:01:28.640
que es la distancia 
entre dos crestas consecutivas

00:01:28.640 --> 00:01:30.459
o dos picos negativos consecutivos.

00:01:30.459 --> 00:01:33.017
Pero no podemos asignarle 
una sola posición.

00:01:33.017 --> 00:01:36.282
Hay una buena probabilidad 
de que esté en muchos sitios diferentes.

00:01:36.282 --> 00:01:39.099
La longitud de onda es esencial 
para la física cuántica,

00:01:39.099 --> 00:01:42.159
porque la longitud de onda 
está asociada a su momento,

00:01:42.159 --> 00:01:44.024
la masa por la velocidad.

00:01:44.024 --> 00:01:46.909
Un objeto a gran velocidad
presenta un mayor momento,

00:01:46.909 --> 00:01:50.019
lo que corresponde 
a una longitud de onda muy corta.

00:01:50.019 --> 00:01:54.219
Un objeto pesado tiene mucho momento 
incluso a poca velocidad

00:01:54.219 --> 00:01:57.156
lo cual también significa 
una longitud de onda muy corta.

00:01:57.156 --> 00:02:00.717
Por eso no notamos la naturaleza
de onda de los objetos cotidianos.

00:02:00.717 --> 00:02:02.824
Si lanzas una pelota de béisbol al aire,

00:02:02.824 --> 00:02:03.736
la longitud de onda

00:02:03.736 --> 00:02:07.344
es una mil millonésima de una billonésima
de billonésima parte de un metro,

00:02:07.344 --> 00:02:09.364
demasiado pequeña para ser detectada.

00:02:09.364 --> 00:02:12.344
Cosas pequeñas como los átomos 
o los electrones, sin embargo,

00:02:12.344 --> 00:02:15.147
pueden tener una longitud de onda 
lo suficientemente grande

00:02:15.147 --> 00:02:17.246
como para poder ser medidas 
en experimentos.

00:02:17.246 --> 00:02:19.835
Si tenemos una onda pura
podemos medir su longitud

00:02:19.835 --> 00:02:22.891
y por ende, su momento, 
pero no tiene posición.

00:02:22.891 --> 00:02:25.248
Podemos determinar 
la posición de una partícula,

00:02:25.248 --> 00:02:28.489
pero al no tener longitud de onda 
no podemos medir su momento.

00:02:28.489 --> 00:02:31.600
Para conseguir una partícula 
con su posición y momento,

00:02:31.600 --> 00:02:33.760
debemos mezclar los dos dibujos,

00:02:33.760 --> 00:02:37.163
para crear un gráfico que tenga ondas, 
pero solo en un área reducida.

00:02:37.163 --> 00:02:38.800
¿Cómo hacemos esto?

00:02:38.800 --> 00:02:41.415
Combinando ondas 
con diferentes longitudes de onda,

00:02:41.415 --> 00:02:43.740
lo que significa darle a 
nuestro objeto cuántico

00:02:43.740 --> 00:02:46.706
alguna posibilidad de tener 
un momento diferente.

00:02:46.706 --> 00:02:49.282
Cuando tenemos dos ondas,
observamos que hay sitios

00:02:49.282 --> 00:02:52.055
donde las crestas se alinean 
creando una onda más grande,

00:02:52.055 --> 00:02:55.821
y otros donde la crestas de una
coinciden con los valles de otra.

00:02:55.821 --> 00:02:58.279
Como resultado se crean áreas
donde vemos ondas,

00:02:58.279 --> 00:03:01.106
separadas por áreas
que no presentan ninguna.

00:03:01.106 --> 00:03:02.590
Si agregamos una tercera onda,

00:03:02.590 --> 00:03:05.529
las áreas que no presentan 
ondas se agrandan;

00:03:05.529 --> 00:03:07.826
añadimos una cuarta 
y el área sigue creciendo,

00:03:07.826 --> 00:03:10.207
mientras que las áreas 
con ondas se estrechan.

00:03:10.207 --> 00:03:13.089
Si seguimos agregando ondas 
creamos un grupo de ondas

00:03:13.089 --> 00:03:16.168
con una clara longitud de onda 
en una pequeña región.

00:03:16.168 --> 00:03:20.224
Esto es un objeto cuántico 
con dualidad onda-partícula,

00:03:20.224 --> 00:03:23.311
pero para lograrlo
necesitamos perder certidumbre

00:03:23.311 --> 00:03:25.805
sobre su posición y momento.

00:03:25.805 --> 00:03:28.223
Su posición no se limita a un solo punto.

00:03:28.223 --> 00:03:30.008
Existe la posibilidad de encontrarla

00:03:30.008 --> 00:03:32.877
en un rango a cierta distancia
del centro del grupo de ondas.

00:03:32.877 --> 00:03:35.586
El grupo de ondas se creó
agregando muchas ondas,

00:03:35.586 --> 00:03:38.252
lo que significa 
que es muy probable encontrarla

00:03:38.252 --> 00:03:41.291
con el momento correspondiente 
a cualquiera de esas ondas.

00:03:41.291 --> 00:03:44.740
Tanto la posición como su momento 
son ahora indeterminados

00:03:44.740 --> 00:03:46.754
y las incertidumbres están relacionadas.

00:03:46.754 --> 00:03:49.249
Si quieres reducir 
la incertidumbre de la posición,

00:03:49.249 --> 00:03:52.859
haciendo el paquete de ondas cada vez 
más pequeño, tienes que añadir ondas

00:03:52.859 --> 00:03:55.175
lo que crea mayor incertidumbre 
del momento.

00:03:55.175 --> 00:03:58.907
Si quieres determinar mejor el momento,
necesitas un grupo de ondas más grande,

00:03:58.907 --> 00:04:01.182
o sea, mayor incertidumbre 
para la posición.

00:04:01.182 --> 00:04:03.671
Ese es el principio de incertidumbre 
de Heisenberg,

00:04:03.671 --> 00:04:08.207
formulado por primera vez en 1927
por el físico alemán Werner Heisenberg.

00:04:08.207 --> 00:04:12.589
Esta incertidumbre no se debe
a buenas o malas mediciones,

00:04:12.589 --> 00:04:16.967
sino que es la consecuencia inevitable
de la dualidad partícula-onda.

00:04:16.967 --> 00:04:20.663
El principio de incertidumbre no es 
solo un límite práctico de la medición.

00:04:20.663 --> 00:04:23.733
Es un límite de las propiedades 
que un objeto puede tener,

00:04:23.733 --> 00:04:28.157
inherente a la estructura básica
del universo mismo.