Принцип невизначеності Гейзенберга

Але чому? Чому ми повинні мати справу з цими незрозумілими можливостями і хвильовими функціями, коли, здавалося б, немає нічого простішого, ніж просто взяти і виміряти відстань до частки або її швидкість.

Все дуже просто! Адже в макросвіті це дійсно так – ми з певною точністю вимірюємо відстань рулеткою, а похибка вимірювання визначається характеристикою приладу. З іншого боку, ми можемо практично безпомилково на око визначити відстань до предмета, наприклад, до столу. У всякому разі, ми точно диференціюючи його положення в кімнаті щодо нас та інших предметів. У світі ж частинок ситуація принципово інша – у нас просто фізично немає інструментів вимірювання, щоб з точністю виміряти шукані величини. Адже інструмент вимірювання вступає в безпосередній контакт з вимірюваним об’єктом, а в нашому випадку і об’єкт, і інструмент – це частинки. Саме це недосконалість, принципова неможливість врахувати всі чинники, які діють на частку, а також сам факт зміни стану системи під дією вимірювання і лежать в основі принципу невизначеності Гейзенберга.

Наведемо найпростішу його формулювання. Уявімо, що є деяка частка, і ми хочемо дізнатися її швидкість і координату.

В даному контексті принцип невизначеності Гейзенберга говорить: неможливо одночасно точно виміряти положення та швидкість частинки. Математично це записується так:

Принцип невизначеності Гейзенберга

Тут дельта x – похибка визначення координати, дельта v – похибка визначення швидкості. Підкреслимо – даний принцип говорить про те, що чим точніше ми визначимо координату, тим менш точно знатимемо швидкість. А якщо визначимо швидкість, не матимемо ні найменшого поняття про те, де знаходиться частинка.

Сподіваємося, що ця стаття допомогла Вам трохи розім’яти мізки, згадати добре забуте старе, а може бути і дізнатися щось нове. Тут ми постаралися розповісти про квантову механіку просто, зрозуміло і по можливості цікаво. Звичайно, дана тема не може бути розкрита в рамках однієї статті, тому про парадокси, невирішених завданнях, чорні діри і котів Шредінгера ми поговоримо в самий найближчий час. А поки, щоб закріпити знання, пропонуємо подивитися тематичне відео. Можливо вас також зацікавлять правила оформлення креслень по ЕСКД.

Посилання на основну публікацію