ო პრინციპიაძლევსგაურკვევლობა, ასევე მოუწოდა ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპს, პირველად ითქვა აქ 1927, გერმანელი ფიზიკოსის მიერ ვერნერიჰაიზენბერგი (1901-1976). ეს პრინციპი მიუთითებს იმაზე, რომ შეუძლებელია გაზომვა, ერთდროულად და თან სიზუსტე, უშუალოდ დაკავშირებული სიდიდეები, როგორიცაა სიჩქარე და პოზიცია სხეულის.
შეხედეასევე: კვანტური თეორიის ასპექტები
გაურკვევლობის პრინციპის შეჯამება
გაურკვევლობის პრინციპი უკავშირდება ორ რაოდენობას, როგორიცაა პოზიცია და იმპულსი ან ენერგია და დრო, მათზე შესრულებული გაზომვების გაურკვევლობის პროდუქტის საშუალებით.
გაურკვევლობის პრინციპის თანახმად, რაც უფრო ზუსტია სხეულის პოზიცია, მით ნაკლებად ზუსტია მისი იმპულსის გაზომვა.
გაურკვევლობის პრინციპი აცხადებს, რომ ჩვენთვის შეუძლებელია ვიცოდეთ სრული სიზუსტით და ამავე დროს ორი დაკავშირებული ფიზიკური სიდიდე, რომლებსაც ასევე კანონიკურად შერწყმულ სიდიდეებს უწოდებენ.
რა არის ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი?
ო ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი არის უცნაური თეორიული შედეგი, მიღებული მიღებული გამოთვლებით სფეროში Კვანტური მექანიკა
, რომლის საფუძველია ზუსტად ეს პრინციპი. კლასიკური ფიზიკის ცოდნის თანახმად, ითვლებოდა, რომ საწყისი პოზიციისა და სიჩქარის ცოდნა უფრო მეტი იყო კონკრეტულად სხეულის ან სხეულთა მოძრაობის რაოდენობა, შესაძლებელი იქნება მისი ქცევის წინასწარ განსაზღვრა სამომავლო მომენტები. ამ გზით შესაძლებელი იქნებოდა გამოთვლა პოზიციები მოგვიანებით, მისი განსაზღვრა ტრაექტორია, ღირებულებები აჩქარება,სიჩქარე,ენერგია, და ა.შ. ამასთან, გაურკვევლობის პრინციპი ცხადყოფს, რომ მაშინაც კი, თუ გვქონდა მეტისაჭირო ჩვენს ხელთ არსებული საზომი ხელსაწყოების ცოდნა შეუძლებელი იქნება ერთდროულად და თან სიზუსტე, სიდიადე მოსწონს პოზიცია და რაოდენობაწელსმოძრაობა ანენერგია და შესვენებაწელსდრო ერთი და იგივე სხეულის.შეხედეასევე: გადაადგილების რაოდენობა
ამ პრინციპის თანახმად, თუ შეგვიძლია განვსაზღვროთ პოზიცია სხეულის სრული სიზუსტით, ჩვენ მთლიანად დავკარგავთ მის ზომას რაოდენობაწელსმოძრაობა, რადგან ამის შესახებ უზუსტობა დაუსრულებლად ჩაითვლება. ანალოგიურად, თუ ჩვენ დარწმუნებული ვიქნებით სხეულის მოძრაობის მოცულობაში, შეუძლებელი იქნება მისი პოზიციის ცოდნა.
იგივე ეხება დიდებსაც ენერგია და დრო: თუ ზუსტად ვიცით ნაწილაკში ენერგიის რაოდენობა, დროის გაზომვებში დავკარგავთ სიზუსტეს. ანალოგიურად, თუ ვიცით, რამდენ ხანს დასჭირდა კონკრეტულ ნაწილაკთან რაიმე მოვლენა, ჩვენ მთლიანად დავკარგავდით ინფორმაციას მასში არსებული ენერგიის ოდენობის შესახებ.
გაურკვევლობის პრინციპის გამო, შეუძლებელია სხეულის ყველაზე დაბალი ენერგიის დონე იყოს ნულოვანი.
შეხედეასევე: რა არის ენერგია?
ყველა ფიზიკური სიდიდე არ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან სიზუსტის ხარისხით. მაგალითად, შესაძლებელია განისაზღვროს ენერგია და პოზიცია ნაწილაკის ამ გაზომვების სიზუსტის გარეშე პირიქითპროპორციული ერთმანეთი.
ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)
გარდა ამისა, გაურკვევლობის პრინციპი ადგენს, რომ ორი სიდიდის, როგორიცაა პოზიცია და იმპულსი, გაურკვევლობის პროდუქტი ყოველთვის იქნება მეტი ან ტოლი პლანკის მუდმივა (თ) იყოფა 4π. თუმცა, ხშირია პლანკის მუდმივის თვალსაზრისით დაწერილი გაურკვევლობის პრინციპის განტოლების დანახვა შემცირდა (? = თ / 2π).
ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი, რომელიც ეხება გაურკვევლობააძლევსპოზიცია სხეულის მქონე მისი იმპულსის გაურკვევლობა, განისაზღვრება ქვემოთ მოცემული განტოლების საშუალებით:
Δx - პოზიციის გაურკვევლობა (მ)
q - იმპულსის გაურკვევლობა (მ / წმ)
? - შემცირდა პლანკის მუდმივა (1.0545.10−34 ჯ.ს)
გაურკვევლობის პრინციპი ასევე ვრცელდება სხეულის ენერგიასა და დროში. Უყურებს:
Δ და - გაურკვევლობა ენერგიაში (J)
ტ - დრო (ებ) ის გაურკვევლობა
დავუშვათ, მაგალითად, რომ მოცემულ ექსპერიმენტში გსურთ გაზომოთ პოზიცია ელექტრონის. იმისათვის, რომ შევძლოთ მისი პოზიციის გაზომვა, აუცილებელია, რომ როგორმე, ამ ელექტრონის მიმართ გამოვიდეს ფოტონი. თუმცა, როდესაც ფოტონი აისახება დამკვირვებლისკენ, ელექტრონი უკან იხევს, რადგან ფოტონი მას გადასცემს მოძრაობის მცირე რაოდენობას, მისი პირდაპირპროპორციული სიხშირე თუ გვსურს ამ ელექტრონის პოზიცია უფრო ზუსტად განვსაზღვროთ, ჩვენ შეგვიძლია გავზარდოთ ფოტონის სიხშირე. ამასთან, თუ ამას გავაკეთებთ, ელექტრონს გადავცემთ მოძრაობის რაოდენობას, რითაც ამ სიდიდის გაზომვის სიზუსტეს დავკარგავთ.
შეხედეასევე: რა არის სიმების თეორია?
გადაჭრილი ვარჯიში გაურკვევლობის პრინციპზე
უკიდურესად ზუსტ ლაბორატორიულ გაზომვას შეუძლია განსაზღვროს მოლეკულის პოზიცია გაურკვევლობით, რიგით ტოლია ± 10-15 მ. გაურკვევლობის პრინციპის თანახმად, რა არის ყველაზე მცირე შესაძლო გაურკვევლობა ამ მოლეკულის იმპულსის გაზომვაში?
რეზოლუცია
გაურკვევლობის პრინციპი ამბობს, რომ პოზიციისა და იმპულსის გაურკვევლობის პროდუქტი უნდა იყოს მეტი ან ტოლი შემცირებული პლანკის მუდმივის ნახევარზე:
ამრიგად, პოზიციის გაურკვევლობის მოდულის მიღება (Δx = 10)-15) გათვალისწინებულია სავარჯიშოთი და შემცირებული პლანკის მუდმივი მოდულით (? = 1,0545.10−34 J.s), ჩვენ მოგვიწევს:
ზემოთ მოყვანილი შედეგი მიუთითებს იმაზე, რომ მაშინაც კი, თუ ლაბორატორიას აქვს ინსტრუმენტი, რომელსაც შეუძლია გაზომოს ამ ნაწილაკის მოძრაობის რაოდენობა ნაკლები შეცდომებით 10-20 მ, შეუძლებელი იქნება მისი მნიშვნელობის ზუსტად გაზომვა. ასე რომ, ჩვენ ყოველთვის გვექნება ზემოთ გამოთვლილი მნიშვნელობა, როგორც პლუს ან მინუს გადახრა.
ჩემ მიერ. რაფაელ ჰელერბროკი
