HAI prinsipmemberiketidakpastian, juga disebut prinsip ketidakpastian Heisenberg, pertama kali dinyatakan dalam 1927, oleh fisikawan jerman WernerHeisenberg (1901-1976). Prinsip ini menunjukkan bahwa tidak mungkin untuk mengukur, serentak dan dengan ketepatan, besaran yang berhubungan langsung, seperti kecepatan dan posisi dari sebuah tubuh.
Lihatjuga: Aspek Teori Kuantum
Ringkasan Prinsip Ketidakpastian
Prinsip ketidakpastian menghubungkan dua besaran, seperti posisi dan momentum atau energi dan waktu, melalui produk dari ketidakpastian pengukuran yang dilakukan pada mereka.
Menurut prinsip ketidakpastian, semakin akurat posisi suatu benda, semakin tidak akurat pengukuran momentumnya.
Prinsip ketidakpastian menyatakan bahwa tidak mungkin bagi kita untuk mengetahui, dengan ketepatan yang lengkap dan pada saat yang sama, dua besaran fisika yang berhubungan, juga disebut besaran konjugasi kanonik.
Apa Prinsip Ketidakpastian Heisenberg?
HAI Prinsip Ketidakpastian Heisenberg adalah hasil teoretis aneh yang diperoleh melalui perhitungan di bidang
Mekanika kuantum, yang dasarnya adalah prinsip ini. Melalui pengetahuan Fisika Klasik, diyakini bahwa, mengetahui posisi awal dan kecepatan, lebih khususnya jumlah gerakan, tubuh atau sistem tubuh, akan mungkin untuk memprediksi perilakunya di saat-saat mendatang. Dengan cara ini, akan mungkin untuk menghitung posisi nanti, tentukan lintasan, nilai dari percepatan,kecepatan,energi, dll. Namun, prinsip ketidakpastian menunjukkan bahwa bahkan jika kita memiliki lebihperlu alat ukur yang ada, tidak mungkin bagi kita untuk mengetahui, serentak dan dengan ketepatan, kebesaran seperti posisi dan jumlahdigerakan atauenergi dan istirahatdiwaktu dari tubuh yang sama.Lihatjuga: Kuantitas gerakan
Jadi, menurut prinsip itu, jika kita dapat menentukan posisi tubuh dengan presisi total, kita akan benar-benar kehilangan ukurannya jumlahdigerakan, karena ketidaktepatan tentang hal itu akan dianggap tak terbatas. Demikian pula, jika kita dapat yakin tentang jumlah gerakan tubuh, tidak mungkin untuk mengetahui posisinya.
Hal yang sama berlaku untuk orang-orang hebat energi dan waktu: jika kita tahu persis jumlah energi dalam sebuah partikel, kita akan kehilangan presisi dalam pengukuran waktu. Demikian juga, jika kita tahu berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk suatu peristiwa terjadi dengan partikel tertentu, kita akan kehilangan informasi tentang jumlah energi yang ada di dalamnya.
Karena prinsip ketidakpastian, tidak mungkin tingkat energi terendah suatu benda menjadi nol.
Lihatjuga: Apa itu energi?
Tidak semua besaran fisika berhubungan satu sama lain untuk derajat presisinya. Hal ini dimungkinkan, misalnya, untuk menentukan energi dan posisi partikel tanpa ketepatan pengukuran ini adalah these terbaliksebanding satu sama lain.
Selain itu, prinsip ketidakpastian menyatakan bahwa produk dari ketidakpastian dua kuantitas, seperti posisi dan momentum, akan selalu lebih besar dari atau sama dengan konstanta Planck (h) dibagi 4π. Akan tetapi, adalah umum untuk melihat persamaan prinsip ketidakpastian yang ditulis dalam konstanta Planck dikurangi (? = jam/2π).
Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang berhubungan dengan ketidakpastianmemberiposisi tubuh dengan ketidakpastian momentumnya, ditentukan melalui persamaan di bawah ini:
x – ketidakpastian posisi (m)
q- ketidakpastian momentum (m/s)
? – konstanta Planck berkurang (1.0545.10−34 J.s)
Prinsip ketidakpastian juga diterapkan pada energi dan rentang waktu suatu benda. Menonton:
Dan -ketidakpastian energi (J)
untuk -ketidakpastian waktu
Misalkan, misalnya, bahwa, dalam percobaan tertentu, Anda ingin mengukur posisi dari sebuah elektron. Agar dapat mengukur posisinya, perlu bahwa, entah bagaimana, sebuah foton dipancarkan ke arah elektron ini. Namun, ketika foton dipantulkan kembali ke pengamat, elektron mundur, karena foton mentransfer sejumlah kecil gerakan yang berbanding lurus dengan frekuensi. Jika kita ingin lebih akurat menentukan posisi elektron ini, kita dapat meningkatkan frekuensi foton. Namun, jika kita melakukan ini, kita akan meningkatkan jumlah gerakan yang diberikan pada elektron, sehingga kehilangan ketepatan dalam mengukur besaran ini.
Lihatjuga: Apa itu teori string?
Latihan yang diselesaikan pada prinsip ketidakpastian
Pengukuran laboratorium yang sangat akurat mampu menentukan posisi molekul dengan ketidakpastian dalam urutan yang sama dengan ± 10-15 saya. Menurut prinsip ketidakpastian, berapakah ketidakpastian terkecil yang mungkin dalam mengukur momentum molekul ini?
Resolusi
Prinsip ketidakpastian menyatakan bahwa produk dari ketidakpastian posisi dan momentum harus lebih besar dari atau sama dengan setengah dari konstanta Planck tereduksi:
Jadi, dengan mengambil modulus ketidakpastian posisi (Δx = 10-15) yang diberikan oleh latihan dan modul konstanta Planck tereduksi (? = 1,0545.10−34 J.s), kita harus:
Hasil di atas menunjukkan bahwa, meskipun laboratorium memiliki alat yang mampu mengukur jumlah pergerakan partikel ini dengan kesalahan lebih kecil dari 10-20 saya, tidak akan mungkin untuk mengukur nilainya secara akurat. Dengan demikian, kita akan selalu memiliki nilai yang dihitung di atas sebagai deviasi plus atau minus.
Oleh Saya. Rafael Helerbrock
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-principio-incerteza.htm