ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი

ნიუტონის მექანიკის (კლასიკური მექანიკა) შესწავლისას, თქვენ შეიძლება შენიშნეთ, რომ იცოდეთ საწყისი პოზიცია და მომენტი (მასა და სიჩქარე) ყველა ნაწილაკი, რომელიც ეკუთვნის სისტემას, შეგვიძლია გამოვთვალოთ მათი ურთიერთქმედება და ვიწინასწარმეტყველოთ, როგორ მოხდება ეს მოიქცევა. ამასთან, კვანტური მექანიკისთვის ეს პროცესი ცოტა უფრო რთულია.

1920-იანი წლების ბოლოს ჰაიზენბერგმა ჩამოაყალიბა ე.წ. გაურკვევლობის პრინციპი. ამ პრინციპის მიხედვით, ჩვენ არ შეგვიძლია ზუსტად და ერთდროულად განვსაზღვროთ ნაწილაკის პოზიცია და იმპულსი.

ეს არის ის, რომ ექსპერიმენტში ვერ განსაზღვრავთ ნაწილაკის px მომენტის კომპონენტის ზუსტ მნიშვნელობას და შესაბამისი კოორდინატის ზუსტ მნიშვნელობას, x ამის ნაცვლად, ჩვენი გაზომვის სიზუსტე შემოიფარგლება გაზომვის პროცესით, ისე, რომ px X≥, სადაც px ცნობილია როგორც გაურკვევლობა Xpxდა x პოზიცია ერთდროულად არის გაურკვევლობა ∆x. Აქ (იკითხება იკვეთება თ) გამარტივებული სიმბოლოა სთ / 2 ნსად ჰ პლანკის მუდმივია.

ამ გაურკვევლობის მიზეზი არის არა ფიზიკური სიდიდეების გაზომვის აპარატთან დაკავშირებული პრობლემა, არამედ მატერიისა და სინათლის ბუნება.

ასე რომ, ელექტრონის პოზიციის გაზომვა შეგვიძლია, მაგალითად, უნდა დავინახოთ და, ამისათვის, უნდა გავანათოთ (გეომეტრიული ოპტიკის ძირითადი პრინციპი). გარდა ამისა, გაზომვა უფრო ზუსტი იქნება, რაც უფრო მოკლეა გამოყენებული სინათლის ტალღის სიგრძე. ამ შემთხვევაში, კვანტური ფიზიკა ამბობს, რომ სინათლეს ქმნის ნაწილაკები (ფოტონები), რომლებსაც აქვთ ენერგია ამ სინათლის სიხშირის პროპორციული. ამიტომ, ელექტრონის პოზიციის გასაზომად მასზე ფოკუსირება უნდა გავაკეთოთ ძალიან ენერგიულ ფოტონზე, რადგან რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით უფრო მოკლეა ფოტონის ტალღის სიგრძე.

ამასთან, ელექტრონის გასანათებლად, ფოტონს უნდა დაეჯახოს მას და ეს პროცესი გადადის ენერგია ელექტრონამდე, რაც შეცვლის მის სიჩქარეს და შეუძლებელია მისი იმპულსის განსაზღვრა სიზუსტე

ჰაიზენბერგის მიერ შემოთავაზებული ეს პრინციპი ვრცელდება მხოლოდ სუბატომურ სამყაროში, ვინაიდან მაკროსკოპულ სხეულში გადატანილი ფოტონის ენერგია ვერ შეცვლის მის პოზიციას.

კლებერ კავალკანტეს მიერ
დაამთავრა ფიზიკა

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm