Teoria das incertezas

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TEORIA DA INCERTEZA

O Principio da Incerteza
O Princípio da Incerteza postulado por Wener Heisenberg se baseia na idéia de Planck e contribuiu singularmente para a criação da Mecânica Quântica. Segundo este princípio nenhuma partícula poderia ter posição e velocidade definida. Quanto mais se sabe a posição menos se conhece avelocidade, e vice-versa. Einstein nunca aceitou plenamente tal princípio, pois essa aleatoriedade quântica não foi prevista nas leis básicas da Física. Foi quando ele fez a famosa declaração: "Deus não joga dados”
.De posse da mecânica do átomo, poder-se-ia pensar em, utilizando a teoria, deduzir a trajetória descrita por um elétron. Para surpresa da comunidade cientifica, a resposta da Mecânica Quânticafoi de que era impossível calcular a trajetória pela razão de que não existia trajetória! A proibição dessa existência é expressa através do famoso Princípio da Incerteza, descoberto por Heisenberg em 1927, que afirma a impossibilidade de se determinar simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula com precisão arbitrariamente grande.
Na verdade é possível especificar qualquer umadessas duas quantidades tão precisamente quanto se queira, mas, a medida que se aumenta a precisão na determinação de uma, perde-se precisão na determinação da outra. Mais precisamente, não é possível estipular que o valor da coordenada x e do seu momento conjugado p sejam dados por X e P com incerteza arbitrariamente pequena. Ao contrário, se x e p designam respectivamente a incerteza no valor dacoordenada e do momento, existe a desigualdade, chamada de relação de incerteza, x . p h/4, onde h é a constante de Planck. Uma vez que a constante é muito pequena (6,6 x 10-27 erg. seg ), a relação de incerteza é de pouca importância para a experiência ordinária. Por exemplo, o erro na determinação da posição e da velocidade de um satélite artificial é absolutamente irrelevante mesmo para os maisrefinados cálculos de órbitas. Por outro lado, é de grande significado na interpretação de experimentos atômicos e possui implicações filosóficas surpreendentes.
O Principio da Incerteza é uma conseqüência inelutável da Mecânica Quântica. Pode, contudo, ser compreendido em termos de certas experiências imaginárias, estudadas em grande detalhe por Heisenberg e, posteriormente, por Bohr.
O ato demedir é, em essência, um ato de comparar, e essa comparação envolve erros de diversas origens (dos instrumentos, do operador, do processo de medida etc.). Pretende-se aqui estudar esses erros e suas conseqüências, de modo a expressar os resultados de dados experimentais em termos que sejam compreensíveis a outras pessoas. Quando se pretende medir o valor de uma grandeza, pode realizar apenas umaou várias medidas repetidas, dependendo das condições experimentais particulares ou ainda da postura adotada frente ao experimento. Em cada caso, deve-se extrair do processo de medida um valor adotado como melhor na representação da grandeza e ainda um limite de erro dentro do qual deve estar compreendido o valor real.
Algumas grandezas possuem seus valores reais conhecidos e outras não. Quandoconhecemos o valor real de uma grandeza e experimentalmente encontramos um resultado diferente, dizemos que o valor obtido está afetado de um erro.
ERRO é a diferença entre um valor obtido ao se medir uma grandezae o valor real ou correto da mesma.Matematicamente : erro = valor medido valor real |
Entretanto, o valor real ou exato da maioria das grandezas físicas nem sempre é conhecido.Quando afirmamos que o valor da carga do elétron é 1,60217738 x 10-19 C, este é, na verdade, o valor mais provável desta grandeza, determinado através de experimentos com incerteza de 0,30 partes por milhão. Neste caso, ao efetuarmos uma medida desta grandeza e compararmos com este valor, falamos em desvios e não erros.
DESVIO é a diferença entre um valor obtido ao se medir uma grandezae um...
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