Studiując Mechanikę Newtona (Mechanika Klasyczna), być może zauważyłeś, że znając pozycję wyjściową i moment (masę i prędkość) wszystkich cząstek należących do układu, możemy obliczyć ich interakcje i przewidzieć, jak będą będą mieć. Jednak w przypadku mechaniki kwantowej ten proces jest nieco bardziej złożony.
Pod koniec lat dwudziestych Heisenberg sformułował tak zwaną zasadę nieoznaczoności. Zgodnie z tą zasadą nie możemy precyzyjnie i jednocześnie określić położenia i pędu cząstki.
Oznacza to, że w eksperymencie nie można jednocześnie określić dokładnej wartości składowej momentu cząstek px, a także dokładnej wartości odpowiadającej jej współrzędnej, x. Zamiast tego dokładność naszego pomiaru jest ograniczona przez sam proces pomiarowy w taki sposób, że: piks. ∆x≥, gdzie px jest znany jako niepewność px, a pozycja x w tej samej chwili to niepewność x. Tutaj (Czyta ukośnik h) jest uproszczonym symbolem h/2n, Gdzie H jest stałą Plancka.
Powodem tej niepewności nie jest problem aparatury służącej do pomiaru wielkości fizycznych, ale sama natura materii i światła.
Aby np. zmierzyć położenie elektronu, musimy go zobaczyć i w tym celu musimy go oświetlić (podstawowa zasada optyki geometrycznej). Ponadto pomiar będzie tym dokładniejszy, im krótsza długość fali użytego światła. W tym przypadku fizyka kwantowa mówi, że światło tworzą cząstki (fotony), które mają energię proporcjonalną do częstotliwości tego światła. Dlatego, aby zmierzyć położenie elektronu, musimy skupić na nim bardzo energetyczny foton, ponieważ im wyższa częstotliwość, tym krótsza długość fali fotonu.
Aby jednak oświetlić elektron, foton musi się z nim zderzyć i ten proces się przenosi energię do elektronu, który zmieni jego prędkość, uniemożliwiając określenie jego pędu za pomocą precyzja.
Ta zasada zaproponowana przez Heisenberga ma zastosowanie tylko do świata subatomowego, ponieważ energia fotonowa przekazana do ciała makroskopowego nie byłaby w stanie zmienić jego położenia.
Kléber Cavalcante
Ukończył fizykę
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm