Heisenbergov princip nesigurnosti u kvantnoj mehanici

Heisenbergovo načelo nesigurnosti jedan je od problema kvantne mehanike, ali se najprije okrećemo razvoju fizičke znanosti u cjelini. Krajem XVII Isaac Newton Postavljena je suvremena klasična mehanika. On je formulirao i opisao svoje temeljne zakone, pomoću kojih se može predvidjeti ponašanje tijela oko nas. Do kraja XIX. Stoljeća ove su se odredbe činile neuništivima i primjenjivim na sve zakone prirode. Čini se da su zadaci fizike kao znanosti riješeni. Kršenje Newtonovih zakona i rođenje kvantne mehanike

No, kako se ispostavilo, u to je vrijeme bilo manje poznato o svojstvima Svemira nego što se činilo. Prvi kamen koji je razbio sklad klasične mehanike bio je nepoštivanje njegovih zakona širenja svjetlosnih valova. Tako je znanost elektrodinamike, koja je u to vrijeme bila prilično mlada, bila prisiljena razraditi potpuno drugačiji skup pravila. A za teoretičare fizičare bilo je problema: kako dovesti dva sustava u jedan nazivnik. Usput, znanost i dalje radi na svom rješenju.

Mit o sveobuhvatnoj Newtonovoj mehanici konačno je uništen dubljim proučavanjem. atomske strukture. Britanac Ernest Rutherford Otkrili smo da atom nije nedjeljiva čestica, kao što se prije mislilo, ali sama sadrži neutrone, protone i elektrone. Štoviše, njihovo ponašanje je također potpuno u neskladu s postulatima klasične mehanike. Ako u makrokozmičkoj gravitaciji u velikoj mjeri određuje prirodu stvari, u svijetu kvantnih čestica to je izrazito mala interakcijska sila. Tako su postavljeni temelji kvantne mehanike, u kojima su djelovali i njihovi vlastiti aksiomi. Jedna od ilustracijskih razlika ovih najmanjih sustava od svijeta na koje smo navikli bio je princip Heisenbergova nesigurnost. On je jasno pokazao potrebu za izvrsnim pristupom tim sustavima.

Heisenbergov princip nesigurnosti

U prvoj četvrtini 20. stoljeća kvantna mehanika napravila je svoje prve korake, a fizičari diljem svijeta samo su shvatili što slijedi za nas iz njezinih pozicija i koje perspektive otvaraju. Njemački teoretski fizičar Werner Heisenberg formulirao je svoje poznate principe 1927. godine. Principi Heisenberga su da je nemoguće izračunati i prostorni položaj i brzinu kvantnog objekta u isto vrijeme. Glavni razlog tome je činjenica da pri mjerenju već djelujemo na izmjereni sustav, čime ga razbijamo. Ako u poznatom makro-svijetu procijenimo neki objekt, tada, bacajući čak i pogled na njega, vidimo odraz svjetla iz njega.

Ali princip Heisenbergova neizvjesnosti kaže da, čak iu makrokozmosu, svjetlo ne utječe na objekt koji se mjeri, te u slučaju kvantnih čestica, fotoni (ili bilo koja druga izvedena mjerenja) imaju značajan učinak na česticu. Istovremeno, zanimljivo je primijetiti da kvantna fizika može mjeriti brzinu odvojeno ili zasebno položaj tijela u prostoru. Ali što su točnija naša očitanja brzine, manje ćemo znati o prostornom položaju. I obrnuto. To jest, Heisenbergov princip nesigurnosti stvara poznate poteškoće u predviđanju ponašanja kvantnih čestica. Doslovno izgleda ovako: mijenjaju svoje ponašanje kada ih pokušamo promatrati.