Принцип неопределённости в квантовой физике.
Статьи / Строение атома / Принцип неопределённости в квантовой физике.

Всякая частица движется по определённой траектории, так что в любой момент времени можно определить её координату и импульс. Микрочастицы из-за наличия у них волновых свойств существенно отличаются от классических частиц. Одно из основных различий – нельзя говорить о значениях её координаты и импульса, одновременно определённых с заданной точностью. Это следует из корпускулярно-волнового дуализма. Так, понятие «длинна волны в данной точке» лишено физического смысла, а поскольку импульс выражается через длину волны, то микрочастица с определённым импульсом имеет неопределённую координату. И наоборот, если микрочастица находится в состоянии с определённым значением координаты, то её импульс неопределён.

Немецкий физик В. Гейзенберг (1901-1976), учитывая волнистые свойства микрочастиц и связанных с волнистыми свойствами ограничения в их поведении, пришёл в 1927г. к выводу: любой объект микромира невозможно одновременно с заданной наперёд точностью характеризовать и координатой, и импульсом. Он сформулировал принцип неопределённости: микрочастица не может иметь одновременно определённую координату x и определённый импульс p, причём неопределённости этих величин удовлетворяют условию

∆x ∙∆p ≥h

Данное соотношение неопределённостей Гейзенберга означает, что произведение определённостей координаты ∆x и импульса ∆p не может быть меньше постогянной Планка h/ невозможно одновременно определить в пределах ошибки эксперимента координату и соответствующую импульса не связана с несовершенством методов измерения или измерительных приборов. Это следствие специфики микрообъектов, отражающей особенности их объективных свойств, их двойственной корпускулярно-волновой природы. Соотношение неопределённостей включает классические характеристики движения частицы (координату и импульс) с учётом её волновых свойств. поскольку в классической механике измерение координаты и импульса может быть произведено с заданной точностью, то соотношение неопределённостей является, квантовым ограничением применимости классической механики к микрообъектам.

Соотношение неопределённостей, отражая специфику физики микрочастиц, позволяет оценить, например, в какой мере можно применять понятия классической механики к микрочастицам и, в частности, с какой точностью можно определить траекторию микрочастиц. Для макроскопических тел волновые свойства не играют существенной роли: их координату и скорость можно одновременно измерить в пределах ошибки эксперимента и для достоверного описания движения их можно законами классической механики.

Анализируя принцип неопределенности, некоторые философы пришли к выводу: соотношение неопределённостей устанавливает границу познаваемости мира. На самом деле соотношение неопределённостей не ограничивает познание микромира, а только указывает, насколько применимы к нему понятия и законы классической механики.

Смотрите также

68 молекул в ответе за все заболевания человечества
Профессор Джейми Март из университета Калифорнии в Сан-Диего утверждает, что всего лишь 68 молекул ответственны за все заболевания человечества. Насколько прав оказался учёный в своих выводах, мы уз ...

Магний (Magnesium), Mg
В 1695 г. один из химиков, стремясь получить "философский камень", выпаривал воду, вытекавшую из недр земли близ города Эпсом (Англия). Он получил соль, обладающую.... горьким вкусом и слаби ...

Протактиний (Protactinium), Pa
В 1913 г. Фаянс и Гёринг открыли в продуктах распада урана изотоп UX2 (234Pa) с периодом полураспада около 1 мин., названный из-за короткого времени жизни "бревием". Затем Блек, Ган и Мейтне ...