Heisenbergs osäkerhetsprincip

När du studerade Newtonian Mechanics (Classical Mechanics) kanske du har märkt att du känner till startpositionen och ögonblicket (massa och hastighet) för alla partiklar som tillhör ett system kan vi beräkna deras interaktioner och förutsäga hur de kommer att göra kommer att bete sig. Men för kvantmekanik är denna process lite mer komplex.

I slutet av 1920-talet formulerade Heisenberg den så kallade osäkerhetsprincipen. Enligt denna princip kan vi inte exakt och samtidigt bestämma partikelns position och momentum.

Det vill säga, i ett experiment kan du inte samtidigt bestämma det exakta värdet av en partikels px-momentkomponent och också det exakta värdet för motsvarande koordinat, x. Istället begränsas noggrannheten i vår mätning av själva mätprocessen, på ett sådant sätt att px. ≥x≥, där px kallas osäkerheten för ∆px, och x-positionen i samma ögonblick är osäkerheten ∆x. På här (Den läser slashed h) är en förenklad symbol för h / 2n, Var H är Plancks konstant.

Orsaken till denna osäkerhet är inte ett problem med apparaten som används för att mäta fysiska mängder, utan själva materiens och ljusets natur.

Så att vi till exempel kan mäta en elektronposition måste vi se den och för det måste vi tända den (grundläggande princip för geometrisk optik). Dessutom blir mätningen mer exakt ju kortare våglängden som används. I detta fall säger kvantfysik att ljus bildas av partiklar (fotoner), som har energi som är proportionell mot ljusets frekvens. För att mäta positionen för en elektron måste vi därför fokusera på den en mycket energisk foton, eftersom ju högre frekvens desto kortare är fotonens våglängd.

Men för att tända elektronen måste foton kollidera med den, och denna process överförs energi till elektronen, som kommer att förändra dess hastighet, vilket gör det omöjligt att bestämma dess momentum med precision.

Denna princip som Heisenberg föreslår gäller endast för den subatomära världen, eftersom fotonenergin som överförs till en makroskopisk kropp inte skulle kunna ändra sin position.

Av Kléber Cavalcante
Examen i fysik

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm

Forskare är närmare att förstå om du har kemokänslighet

När vi ser teknikens framsteg vet vi alla att många studier håller på att utvecklas, vars resulta...

read more

Hundar vill inte alltid ha maggnidningar när de ligger ner.

Hundar lär sig vanligtvis från en tidig ålder att om de rullar på marken och stannar med magen up...

read more

Förstå hur fästingar kan orsaka rött köttallergi

Fästingar är en riktig skräck för djurägare. När allt kommer omkring kan dessa insekter i hög gra...

read more