Принципът на несигурност на Вернер Хайзенберг

Принципът на несигурност се крие в равнината на квантовата механика, но за да я разглобим напълно, нека се обърнем към развитието на физиката като цяло. Исак Нютон и Алберт Айнщайн, може би, известни физици в историята на човечеството. Първият в края на XVII век формулира законите на класическата механика, която се подчинява на всички тела около нас, на планетите, които са обект на инерция и гравитация. Развитието на законите на класическата механика доведе научния свят към края на деветнадесети век до възгледа, че всички основни закони на природата вече са отворени и човекът може да обясни всяко явление във вселената.

Теорията на относителността на Айнщайн

Както се оказа, по това време само върхът на айсберга бе открит, по-нататъшни разследвания хвърляха учените нови, напълно невероятни факти. По този начин в началото на ХХ в. Се открива, че разпространението на светлината (което има ограничена скорост от 300 000 км / сек) не се подчинява на законите на Нютоновата механика. Според формулите на Исак Нютон, ако тялото или вълната се излъчват от подвижен източник, неговата скорост ще бъде равна на сумата от скоростта на източника и нейната. Въпреки това вълновите свойства на частиците са от различно естество. Многобройни експерименти с тях показаха, че в електродинамиката, млада по онова време, науката, работи съвсем различен набор от правила. Вече Алберт Айнщайн заедно с германския теоретичен физик Макс Планк представи своята известна теория за относителността, която описва поведението на фотоните. Но за нас сега не е толкова същността му, колкото факта, че в този момент се разкрива фундаментална несъвместимост на двете области на физиката, да се съчетаят което, между другото, учените се опитват и до днес.

Раждането на квантовата механика

Митът за всеобхватната класическа механика накрая унищожи изследването на структурата на атомите. експерименти Ърнест Ръдърфорд през 1911 г. показва, че атомът има в неговия състав дори по-малки частици (наречени протони, неутрони и електрони). Освен това те също отказват да си взаимодействат Законите на Нютон. Проучването на тези малки частици и породи нови постулати на квантовата механика за научения свят. По този начин е възможно окончателното разбиране на Вселената да се крие не само в изследването на звездите, но и в изучаването на най-малките частици, които дават най-интересната картина на света на микро ниво.

Принципът на Хайзенберг за несигурност

През 20-те години квантова механика предприеха първите стъпки и само учените
те осъзнаха какво означава за нас. През 1927 г. немският физик Вернер Хайзенберг формулира своя известен принцип на несигурност, демонстрирайки една от основните различия между микрокосмоса и познатата обстановка. Състои се от факта, че е невъзможно да се измери както скоростта, така и пространствената позиция на даден квантов обект, точно защото го влияем върху измерването, защото самото измерване се извършва и с помощта на кванти. Ако е абсолютно банално: когато оценяваме обект в макрокосмоса, виждаме светлината, отразена от него, и въз основа на това ние правим изводи за него. Но в квантова физика вече ефектът на светлинните фотони (или други производни на измерването) има ефект върху обекта. По този начин принципът на несигурност създава разбираеми трудности при изучаването и прогнозирането на поведението на квантовите частици. Същевременно, интересно е, че е възможно скоростта да се измерва отделно или поотделно положението на тялото. Но ако измерваме едновременно, колкото по-високи са данните за скоростта, толкова по-малко ще знаем за актуалната ситуация и обратното.