INCERTEZA > Evidência Para ver as relações de Heisenberg funcionando, imagine um experimento no qual partículas emitidas por uma fonte atravessam uma fenda circular estreita antes de marcarem uma placa de detecção circular. Se tirarmos a média para um grande conjunto de partículas e olharmos a distribuição espacial das marcas deixadas na placa de detecção pelas partículas, vemos que nem todas as partículas são gravadas no ponto O esperado para uma trajetória retilínea (ver figura 2). Alguns pontos são encontrados a uma distância r de O . Se agora repetirmos todo o experimento ao variar a amplitude da fenda, vemos que a distribuição espacial das marcas é modificada de modo correspondente (curvas vermelha e azul).

Figura 2. O padrão de difração mostrado pelas partículas no experimento com a fenda. O espalhamento é maior quando a fenda é estreita (curva vermelha) e menor quando a fenda é ampla (curva azul).

Com a ajuda das relações de Heisenberg, nós podemos facilmente interpretar esses resultados em termos dos conceitos clássicos de ‘partícula’ e ‘trajetória’ (os quais, como falamos na seção sobre implicações, devem ser usados com cuidado quando lidando com fenômenos quânticos). Considere, por exemplo, o caso da fenda estreita, e chame de t o instante no qual se espera que a partícula atravesse a fenda. Para que chegue até a placa de detecção, a partícula tem que passar através de um buraco pequeno: sua coordenada radial no tempo t é assim precisamente determinada. Em outras palavras, a fenda serve como um filtro que seleciona somente aquelas partículas cujas posições radiais estejam dentro de uma pequena região. De acordo com as relações de Heisenberg, para essas partículas a incerteza na velocidade transversal (i.e. os componentes do vetor velocidade paralelos à tela) em um tempo t é grande. De fato. quanto menor a fenda, maior a velocidade transversal pode ser. Por causa de sua velocidade, cada partícula desvia do eixo enquanto voando entre a fenda e a placa de detecção, e é finalmente detectada na placa em algum lugar em um círculo cujo raio é inversamente proporcional à amplitude da fenda (compare a curva vermelha com a azul na figura).

Experimentos deste tipo tem sido realizados desde os anos 60 com feixes de nêutrons. Hoje em dia moléculas relativamente grandes também estão sendo testadas.