Ketidakpastian Heisenberg - pintu untuk microworld yang

Ketika muda Maks Plank mengatakan kepada gurunya bahwa ia ingin terus terlibat dalam teori fisika, dia tersenyum dan meyakinkannya bahwa saya hanya belajar ada tidak ada hubungannya - Hanya tersisa "membersihkan kasar." Alas! Upaya Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger dan lain-lain. Semuanya terbalik, dan begitu benar-benar bahwa Anda tidak akan kembali kembali, dan di depan jalan. Selanjutnya - lebih, di tengah teori umum kekacauan tiba-tiba muncul, misalnya, ketidakpastian Heisenberg. Seperti yang mereka katakan, itu tidak cukup. Pada pergantian 19-20 berabad-abad, para ilmuwan telah membuka pintu ke daerah yang tidak diketahui dari partikel elementer, dan ada mekanika Newton yang biasa gagal.

Tampaknya, "sebelum", semuanya baik-baik - bahwa tubuh fisik, sehingga koordinat. Dalam "fisika normal," Anda selalu dapat mengambil panah dan menentukan "menyodok" dalam objek "normal", bahkan bergerak. Menyelinap secara teoritis dikecualikan - hukum Newton tidak membuat kesalahan. Tapi di sini adalah objek studi menjadi lebih kecil - biji-bijian, molekul, atom. Pertama menghilang kontur yang tepat dari objek, dan kemudian dalam deskripsi muncul perkiraan probabilistik dari tingkat rata-rata untuk molekul gas, dan akhirnya, koordinat molekul yang "rata-rata", tetapi kita dapat mengatakan tentang molekul gas: adalah baik di sini, atau ada, tetapi kemungkinan besar di suatu tempat di daerah ini. Waktu akan berlalu, dan memecahkan masalah ketidakpastian Heisenberg, tapi itu nanti, tapi sekarang ... Cobalah untuk memukul "booming teoritis" di objek jika itu adalah "yang paling mungkin asal." Lemah? Dan jenis objek, apa ukuran tubuhnya, bentuk? Ada lebih banyak pertanyaan daripada jawaban.

Dan bagaimana dengan atom? Nah model planet yang sekarang dikenal diusulkan pada tahun 1911 dan segera menyebabkan banyak pertanyaan. Kepala di antara mereka: kedua orbit elektron negatif diadakan dan mengapa ia tidak jatuh pada inti positif? Seperti yang mereka katakan - pertanyaan yang bagus. Perlu dicatat bahwa semua perhitungan teoritis saat ini dilakukan atas dasar mekanika klasik - ketidakpastian Heisenberg belum memenangkan tempat terhormat dalam teori atom. Fakta ini tidak memungkinkan para ilmuwan untuk memahami esensi dari mekanisme atom. "Spa" Niels Bohr atom - memberinya stabilitas asumsi bahwa elektron memiliki tingkat orbital, berada di mana ia tidak memancarkan energi, yaitu, tidak hilang dan tidak jatuh ke dalam inti.

Studi kelangsungan keadaan energi atom telah memberikan dorongan untuk pengembangan fisika benar-benar baru - quantum, dimulai oleh Maks Plank pada tahun 1900. Ia menemukan fenomena kuantisasi energi, dan Niels Bohr menemukan gunakan untuk itu. Kemudian, ditemukan bahwa dijelaskan model mekanika klasik atom kita dapat memahami makrokosmos benar-benar salah. Bahkan ruang dan waktu dalam hal dunia kuantum mengambil makna yang sama sekali berbeda. Pada saat ini upaya fisikawan teoritis memberikan matematika model atom planet berakhir persamaan bertingkat dan sia-sia. Masalah ini dipecahkan dengan menggunakan Prinsip ketidakpastian Heisenberg. ekspresi matematika mengejutkan sederhana ini mengikat koordinat ketidakpastian spasial Δx dan Δv kecepatan partikel massa m dan Planck h konstan.

Δx * Δv> h / m

Oleh karena itu perbedaan mikro fundamental dan makro: posisi dan kecepatan partikel di mikro tidak terdeteksi dalam bentuk tertentu - mereka memiliki sifat probabilistik. Di sisi lain, prinsip Heisenberg di sisi kanan berisi nilai positif yang sangat konkret, yang menyiratkan bahwa nilai nol dihilangkan setidaknya satu dari ketidakpastian. Dalam prakteknya, ini berarti bahwa kecepatan dan posisi partikel di dunia subatomik selalu ditentukan dengan kesalahan, dan tidak pernah nol. Persis sudut yang sama ketidakpastian Heisenberg mengikat pasangan terkait lainnya karakteristik, seperti energi dan waktu ketidakpastian E AT?:

ΔEΔt> h

Inti dari ungkapan ini adalah bahwa tidak mungkin untuk secara bersamaan mengukur energi partikel nuklir dan waktu di mana dia memiliki itu, tanpa ketidakpastian nilai sejak pengukuran energi membutuhkan beberapa waktu, di mana energi secara acak berubah.