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