Heisenberg epävarmuus - oven MicroWorld

Kun nuori Maks Plank kertoi opettaja, että hän halusi jatkaa harjoittaa teoreettisen fysiikan, hän hymyili ja vakuutti hänelle, että olen juuri oppinut siellä ei ole mitään tekemistä - vain vasen "siivota karkea." Voi! Pyrkimyksiä Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödingerin ym. Kaikki on ylösalaisin, ja niin perusteellisesti, että et palaa takaisin, ja ennen teillä. Edelleen - enemmän, keskellä yleisen teorian kaaos yhtäkkiä ilmestyy, esimerkiksi Heisenberg epävarmuutta. Kuten sanotaan, se ei vain ole tarpeeksi. Vaihteessa 19-20-luvuilla, tutkijat ovat avanneet oven tuntemattomaan alueelle alkeishiukkasten, ja siellä on tavallista newtonilainen mekaniikka epäonnistui.

Tuntuisi, "ennen", kaikki on hyvin - että fyysinen ruumis, joten sen koordinaatit. "Normaaleissa fysiikan," voit aina ottaa nuoli ja määritä "säkissä" sen "normaali" esine, vaikka liikkuvat. Slip teoriassa ulkopuolelle - Newtonin lait eivät tee virheitä. Mutta tässä on tutkimuskohde on pienenemässä - viljaa, molekyyli, atomi. Ensimmäinen katoavat tarkka ääriviivat objektin, ja sitten sen kuvaukset näkyvät todennäköisyyspohjainen arvioita keskimäärät kaasumolekyyleihin, ja lopuksi, molekyylit koordinaatit ovat "keskimäärin", mutta voimme sanoa kaasumolekyyli: on joko täällä tai siellä, mutta todennäköisesti jossain tällä alueella. Aika kulkee, ja ratkaista Heisenbergin epävarmuutta, mutta siitä myöhemmin, mutta nyt ... Yritä osua "teoreettinen boom" objektin, jos se on "todennäköisimmän alkuperää." Heikko? Ja millaisia esineen, mitä hänen koko, muoto? Oli enemmän kysymyksiä kuin vastauksia.

Entä atomi? No nyt tiedetään planeetan malli ehdotettiin vuonna 1911 ja heti aiheutti paljon kysymyksiä. Tärkein niistä: Sekä negatiivinen elektroni rata pidetään, ja miksi hän ei putoa positiivinen ydin? Kuten sanotaan - hyvä kysymys. On huomattava, että kaikki teoreettiset laskelmat tällä hetkellä tehdään pohjalta klassisen mekaniikan - Heisenberg epävarmuus ei ole voittanut kunniallinen paikka teorian atomin. Tämä seikka ei avulla tutkijat voivat ymmärtää ydin mekaniikka atomin. "Kylpylät" Niels Bohr atomin - se antoi hänelle vakautta oletukseen, että elektroni on kiertoradan tasoa, olemisesta jota hän ei säteile energiaa, eli eivät menetä sitä ja putoa tumaan.

Tutkimus jatkuvuuden energiatiloista atomin on jo antanut sysäyksen kehittää täysin uuden fysiikka - kvantti, aloittama Maks Plank vuonna 1900. Hän löysi ilmiö kvantisoinnin energiaa, ja Niels Bohr löysi sille käyttöä. Myöhemmin kuitenkin havaittiin, että kuvataan klassisen mekaniikan malli atomin voimme ymmärtää maailmankaikkeus täysin väärin. Vaikka ajan ja paikan suhteen Kvanttimaailmassa ottaa itselleen on täysin erilainen merkitys. Tähän mennessä yritys on teoreettisen fysiikan antaa matemaattisen mallin planeettojen atomin päättyi monikerroksisissa ja turhaa yhtälöt. Ongelma on ratkaistu käyttämällä Heisenberg epävarmuus suhteen. Tämän yllättävän vaatimaton matemaattinen lauseke sitoutuu epävarmuus tila- koordinaatit Ax ja Av-nopeus hiukkasen massa on m ja Planckin vakio h:.

Ax * Av> h / m

Näin ollen perustavanlaatuinen ero mikro- ja makrotason: asema ja nopeus hiukkasten mikro ei havaittu kyseisessä muodossa - ne ovat probabilistisen luonteeltaan. Toisaalta, Heisenbergin periaate oikealla puolella sisältää erittäin konkreettinen positiivinen arvo, joka tarkoittaa sitä, että nolla on eliminoitu ainakin yksi epävarmuutta. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että nopeuden ja paikan hiukkasten aliatomisella maailmassa on aina määritetään virhe, ja se ei ole koskaan nolla. Täsmälleen samassa kulmassa Heisenberg epävarmuus sido muita liittyvät paria ominaisuuksia, kuten energian ja ajan epävarmuus? E At:

ΔEΔt> h

Olennaista tässä ilmaisu on, että on mahdotonta mittaamaan samanaikaisesti energian ydinhiukkasten ja ajan, jolloin hän hallussaan se, ilman epävarmuus sen arvoa, sillä energian mittaus vie jonkin aikaa, jonka aikana energia vaihdetaan satunnaisesti.