مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ

عند دراسة ميكانيكا نيوتن (الميكانيكا الكلاسيكية) ، ربما لاحظت أن معرفة موضع البداية واللحظة (الكتلة و السرعة) لجميع الجسيمات التي تنتمي إلى نظام ، يمكننا حساب تفاعلاتها والتنبؤ بكيفية حدوثها سوف تتصرف. ومع ذلك ، بالنسبة لميكانيكا الكم ، فإن هذه العملية أكثر تعقيدًا بعض الشيء.

في أواخر العشرينات من القرن الماضي ، صاغ هايزنبرغ ما يسمى بمبدأ عدم اليقين. وفقًا لهذا المبدأ ، لا يمكننا تحديد موضع الجسيم وزخمه بدقة وفي نفس الوقت.

أي أنه في التجربة لا يمكنك تحديد القيمة الدقيقة لمكون العزم بكسل للجسيم في نفس الوقت وكذلك القيمة الدقيقة للإحداثيات المقابلة ، x. بدلاً من ذلك ، فإن دقة قياسنا محدودة بعملية القياس نفسها ، بهذه الطريقة مقصف. ∆x≥، حيث يُعرف px باسم الارتياب في ∆ بكسل، والموضع x في نفس اللحظة هو عدم اليقين ∆x. هنا (يقرأ h مقطوعًا) هو رمز مبسط لـ ح / 2 ن، أين ح هو ثابت بلانك.

سبب عدم اليقين هذا ليس مشكلة في الجهاز المستخدم لقياس الكميات الفيزيائية ، ولكن طبيعة المادة والضوء.

حتى نتمكن من قياس موضع الإلكترون ، على سبيل المثال ، نحتاج إلى رؤيته ، ومن أجل ذلك ، علينا أن نضيئه (المبدأ الأساسي للبصريات الهندسية). علاوة على ذلك ، سيكون القياس أكثر دقة كلما كان الطول الموجي للضوء المستخدم أقصر. في هذه الحالة ، تقول فيزياء الكم أن الضوء يتكون من جسيمات (فوتونات) ، لها طاقة تتناسب مع تردد ذلك الضوء. لذلك ، لقياس موضع الإلكترون ، نحتاج إلى التركيز عليه على فوتون شديد النشاط ، لأنه كلما زاد التردد ، كلما كان الطول الموجي للفوتون أقصر.

ومع ذلك ، لإضاءة الإلكترون ، يجب أن يصطدم الفوتون به ، وتنتقل هذه العملية الطاقة للإلكترون ، والتي ستغير سرعتها ، مما يجعل من المستحيل تحديد زخمها باستخدام الاحكام.

ينطبق هذا المبدأ الذي اقترحه Heisenberg فقط على العالم دون الذري ، حيث أن طاقة الفوتون المنقولة إلى جسم مجهري لن تكون قادرة على تغيير موقعه.

بقلم كليبر كافالكانتي
تخرج في الفيزياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm

تحقق من بعض الاحتياطات اللازمة لمن ينامون مع القطط

يعرف أي شخص يحب حيوانه الأليف مدى شيوع النوم مع قطة أو كلب في السرير. ومع ذلك ، وفقًا للخبراء ، ي...

read more

زادت Stalkerware ، تطبيقات التجسس ، بنسبة 358٪ في البرازيل

إن فعل "مطاردة" الشبكة الاجتماعية لشخص آخر للترفيه ليس جريمة ، ولكن يمكن أن تكون المشكلة معقدة عن...

read more

المكتب المنزلي: توزع Cielo أكثر من 200 فرصة عمل في بداية العام

أ سماء بدأت عام 2023 وتقدم أكثر من 200 وظائف. إذا كنت من ساو باولو وتبحث عن عمل ، فقد تكون إحدى ه...

read more