Heisenberg bizonytalansági elve

A Newtoni mechanika (klasszikus mechanika) tanulmányozása során észrevehette, hogy ismeri a kiindulási helyzetet és a pillanatot (tömeg és tömeg) a rendszerhez tartozó összes részecske sebessége) kiszámíthatjuk kölcsönhatásukat és megjósolhatjuk, hogyan fognak viselkedni fog. A kvantummechanika számára azonban ez a folyamat egy kicsit összetettebb.

Az 1920-as évek végén Heisenberg megfogalmazta az úgynevezett bizonytalanság elvét. Ezen elv szerint nem tudjuk pontosan és egyszerre meghatározni egy részecske helyzetét és lendületét.

Vagyis egy kísérlet során nem lehet egyszerre meghatározni a részecske px-momentum komponensének pontos értékét és a megfelelő koordináta pontos értékét sem, x. Ehelyett a mérésünk pontosságát maga a mérési folyamat korlátozza, oly módon, hogy px. ∆x≥, ahol a px a ∆px, és az x pozíció ugyanabban a pillanatban a bizonytalanság ∆x. Itt van (Vágott h-val olvasható) a leírás egyszerűsített szimbóluma h / 2n, Hol H Planck állandója.

Ennek a bizonytalanságnak az oka nem a fizikai mennyiségek mérésére használt készülék problémája, hanem az anyag és a fény természete.

Ahhoz, hogy mérni tudjuk például az elektron helyzetét, látnunk kell azt, és ehhez meg kell világítanunk (a geometriai optika alapelve). Ezenkívül a mérés annál pontosabb lesz, minél rövidebb a felhasznált fény hullámhossza. Ebben az esetben a kvantumfizika azt mondja, hogy a fényt részecskék (fotonok) alkotják, amelyek energiája arányos a fény frekvenciájával. Ezért egy elektron helyzetének méréséhez nagyon energikus fotont kell összpontosítanunk rá, mivel minél nagyobb a frekvencia, annál rövidebb a foton hullámhossza.

Az elektron meggyújtásához azonban a fotonnak ütköznie kell vele, és ez a folyamat átkerül energia az elektronnak, amely megváltoztatja sebességét, lehetetlenné téve annak impulzusának meghatározását pontosság.

Ez a Heisenberg által javasolt elv csak a szubatomi világra vonatkozik, mivel a makroszkopikus testbe átvitt fotonenergia nem lenne képes megváltoztatni helyzetét.

Írta: Kléber Cavalcante
Fizikából végzett

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm

Hogyan lehet jó leírást készíteni?

A jó leírás gondos megfigyelést igényel, és fizikai, pszichológiai, sőt érzelmi vonások kiszolgál...

read more
2. fokú függvénydiagram

2. fokú függvénydiagram

Egy 2. fokú funkció a következő alakulási törvény határozza meg f (x) = ax² + bx + c vagy y = ax²...

read more
Arthur Schopenhauer: életrajz, művek, gondolat

Arthur Schopenhauer: életrajz, művek, gondolat

Arthur Schopenhauer bírálta a magyarázatokat racionalisták a valóság megalapozásáról és kidolgozo...

read more