Physique Question #561

Karl-Alexander berg brisebois (Genre: mâle, Àge: 13 années) de Dunham sur 18 janvier 2002 demande:

Heisenberg \ 'principe d'incertitude de s te dit que que la masse d'une particule multipliée par l'imprécision de sa position mutiplied par l'imprécision de sa vitesse ne peut pas être moins que la constante de Planck, mais la masse du photon est égale à 0 pourtant sa vitesse égale toujours la vitesse de la lumière, ainsi le résultat de l'équation est nécessairement égal à 0 ! Pouvez-vous expliquer cela à moi ?

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La réponse

William George Unruh répondu le 18 janvier 2002

Heisenberg est incertain réellement que l'incertitude de la position chronomètre l'incertitude de l'élan est égale à la h-barre. Pour une particule massive, l'élan à de basses vitesses est vitesse de masse de périodes. Ce n'est pas vrai aux vitesses près de la vitesse de la lumière, d'où l'expression appropriée est excédent de masse des périodes v la racine carrée (1-v a ajusté c fini carré), où v est la vitesse et le c est la vitesse de la lumière. Ainsi, car la vitesse obtient c proche, la vitesse de la lumière, cette expression va à l'infini. N'importe comment petit la masse, en allant près de c, nous peut avoir n'importe quel élan nous souhaitons. Même dans la limite où la masse va à zéro, l'IE pour un photon, l'élan est différent de zéro.

Une réponse plus sophistiquée serait de préciser que vraiment l'électromagnétisme est un champ, et bien qu'on parle des photons comme si ils étaient des particules, ils ne sont pas, ils sont une manifestation limitée de la quantification de ce champ électromagnétique. Demander la position du champ fait vraiment à peu des relations de l'incertitude de Heisenberg de sens (juste comme demandant la position d'une vague dans l'eau semble à peu raisonnable.) pour le champ électromagnétique avoir plus à faire avec l'observabilité simultanée de l'électrique et des champs magnétiques en même temps, plutôt qu'à la position et à l'élan de la particule putative, le photon.

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