Uno dei principi su cui si basa la meccanica quantistica è il principio di indeterminazione (Heinseberg, 1927).
Secondo il principio di indeterminazione non si possono conoscere contemporaneamente posizione e velocità di un corpo con la precisione che si desidera.
Vi è, infatti, un limite naturale invalicabile a questa precisione indicato dalla costante di Planck (circa 10-30).
Questo principio afferma che all’uomo non è dato “conoscere” la realtà fisica con la precisione che desidera. Vi è un limite invalicabile insito nella natura stessa delle cose.
In altre parole, il disturbo apportato ad un sistema dai processi di misura è qualcosa di non completamente eliminabile.
Il principio di indeterminazione può essere anche formulato affermando che i corpi “microscopici” non compiono traiettorie continue. Per cui, in meccanica quantistica, il concetto di traiettoria continua, che è alla base della meccanica classica, decade.
Principio di indeterminazione, la conoscenza delle probabilità
Sul movimento dei corpi non è possibile effettuare alcuna affermazione deterministica. Al più si può conoscere la probabilità di trovare (facendo una misura) una particella in un certo punto dello spazio.
La meccanica quantistica è, quindi, una teoria probabilistica in cui si può al massimo stimare (in modo deterministico) la probabilità della posizione di una particella.
Né si deve pensare che le particelle seguono “nascostamente” la meccanica classica finché non vengono “disturbate” da una misura. Se fosse così – per esempio – l’atomo non potrebbe esistere perché i suoi elettroni, ruotando attorno al nucleo e seguendo la meccanica classica, dovrebbero (secondo le leggi della meccanica classica stessa) perdere energia sotto forma di radiazione elettromagnetica e cadere così nel nucleo (cosa che, naturalmente, non accade).
In meccanica quantistica si deve rinunciare definitivamente ad ogni nozione di moto in termini di traiettoria continua. È possibile, al massimo, pensare in termini di probabilità d’incontrare una particella che viaggia nello spazio.
Nella meccanica quantistica le particelle sono probabilistiche mentre le probabilità sono deterministiche.
