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 العشرينيات 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.

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)

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

هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:

كافالكانتي ، كليبر ج. "مبدأ عدم اليقين" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm. تم الوصول إليه في 27 يونيو 2021.

توزيع الدائرة الكهربائية. دراسة الدائرة الكهربائية

من الشائع السير في الشوارع ورؤية شبكات الكهرباء معلقة من الأعمدة. كما نعلم ، تقع المحطات التي تو...

read more
كيفية صنع مغناطيس كهربائي

كيفية صنع مغناطيس كهربائي

المغناطيس الكهربائي هو جهاز يمكن تشكيله بواسطة مسمار ملفوف حول سلك ؛ عندما يمر تيار كهربائي عبر ا...

read more
النظر إلى السماء هو رؤية الماضي

النظر إلى السماء هو رؤية الماضي

يمكننا فقط رؤية الأشياء التي تحيط بنا لأنها كذلك ينبعث منها أو يعكس الضوء، والتي ، عند وصولها إلى...

read more