Η αρχή της αβεβαιότητας του Werner Heisenberg

Η αρχή της αβεβαιότητας βρίσκεται στο επίπεδο της κβαντικής μηχανικής, αλλά για να την αποσυναρμολογήσουμε πλήρως, ας στραφούμε προς την ανάπτυξη της φυσικής στο σύνολό της. Ο Isaac Newton και ο Albert Einstein, ίσως οι πιο διάσημοι φυσικοί στην ιστορία της ανθρωπότητας. Ο πρώτος στο τέλος του XVII αιώνα διατύπωσε τους νόμους της κλασσικής μηχανικής, που υπακούει σε όλους τους φορείς που μας περιβάλλουν, στους πλανήτες που υπόκεινται σε αδράνεια και βαρύτητα. Η ανάπτυξη των νόμων της κλασικής μηχανικής οδήγησε τον επιστημονικό κόσμο προς το τέλος του δέκατου ένατου αιώνα στην άποψη ότι όλοι οι βασικοί νόμοι της φύσης είναι ήδη ανοιχτοί και ο άνθρωπος μπορεί να εξηγήσει οποιοδήποτε φαινόμενο στο σύμπαν.

Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν

Όπως αποδείχθηκε, εκείνη την εποχή βρέθηκε μόνο η κορυφή του παγόβουνου, περαιτέρω έρευνες έριξαν στους επιστήμονες νέα, εντελώς απίστευτα γεγονότα. Έτσι, στις αρχές του ΧΧ αιώνα ανακαλύφθηκε ότι η διάδοση του φωτός (που έχει πεπερασμένη ταχύτητα 300.000 km / s) δεν υπακούει στους νόμους της Νευτώνειας μηχανικής. Σύμφωνα με τους τύπους του Isaac Newton, αν το σώμα ή το κύμα εκπέμπονται από μια κινούμενη πηγή, η ταχύτητά του θα είναι ίση με το άθροισμα της ταχύτητας της πηγής και της δικής της. Ωστόσο, οι ιδιότητες κύματος των σωματιδίων ήταν διαφορετικής φύσης. Πολυάριθμα πειράματα μαζί τους απέδειξαν ότι στην ηλεκτροδυναμική, νεαρή εκείνη την εποχή, την επιστήμη, λειτουργεί ένα εντελώς διαφορετικό σύνολο κανόνων. Ήδη ο Albert Einstein, μαζί με τον Γερμανό θεωρητικό φυσικό Max Planck, εισήγαγε τη διάσημη θεωρία της σχετικότητας, η οποία περιγράφει τη συμπεριφορά των φωτονίων. Ωστόσο, για μας τώρα δεν είναι τόσο η ουσία όσο το γεγονός ότι εκείνη την στιγμή αποκαλύφθηκε η θεμελιώδης ασυμβατότητα των δύο τομέων της φυσικής, να συνδυαστούν Που, παρεμπιπτόντως, οι επιστήμονες προσπαθούν μέχρι σήμερα.

Η Γέννηση της Κβαντικής Μηχανικής

Ο μύθος της ολόπλευρης κλασσικής μηχανικής κατέστρεψε τελικά τη μελέτη της δομής των ατόμων. Τα πειράματα του Ernest Rutherford το 1911 έδειξαν ότι το άτομο περιέχει ακόμη μικρότερα σωματίδια (που ονομάζονται πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια). Επιπλέον, αρνήθηκαν επίσης να αλληλεπιδρούν σύμφωνα με τους νόμους του Νεύτωνα. Η μελέτη αυτών των μικροσκοπικών σωματιδίων και δημιούργησε νέα αξιώματα κβαντικής μηχανικής για τον κόσμο που έμαθε. Επομένως, είναι πιθανό ότι η τελική κατανόηση του σύμπαντος δεν έγκειται μόνο και όχι τόσο στη μελέτη των αστεριών, αλλά στη μελέτη των μικρότερων σωματιδίων που δίνουν την πιο ενδιαφέρουσα εικόνα του κόσμου σε μικροσκοπικό επίπεδο.

Η αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg

Στη δεκαετία του 1920, η κβαντομηχανική έλαβε τα πρώτα της βήματα, και μόνο οι επιστήμονες
Συνειδητοποίησαν τι συμβαίνει για εμάς από αυτό. Το 1927 ο Γερμανός φυσικός Werner Heisenberg διατύπωσε τη διάσημη αρχή της αβεβαιότητας, επιδεικνύοντας μία από τις κύριες διαφορές ανάμεσα στον μικρόκοσμο και το οικείο περιβάλλον. Συνίσταται στο γεγονός ότι είναι αδύνατο να μετρηθεί τόσο η ταχύτητα όσο και η χωρική θέση ενός κβαντικού αντικειμένου, ακριβώς επειδή το επηρεάζουμε στη μέτρηση, επειδή η ίδια η μέτρηση εκτελείται επίσης με τη βοήθεια των ποσοτήτων. Εάν είναι απολύτως εύθραυστη: όταν αξιολογούμε ένα αντικείμενο στο μακροκόσμο, βλέπουμε το φως που αντανακλάται από αυτό και με βάση αυτό καταλήγουμε σε συμπεράσματα γι 'αυτό. Αλλά στη κβαντική φυσική, η επίδραση των φωτονίων φωτός (ή άλλων παραγώγων μέτρησης) έχει ήδη επίδραση στο αντικείμενο. Έτσι, η αρχή της αβεβαιότητας προκάλεσε κατανοητές δυσκολίες στη μελέτη και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των κβαντικών σωματιδίων. Συγχρόνως, είναι ενδιαφέρον να μετρήσουμε την ταχύτητα ξεχωριστά ή ξεχωριστά τη θέση του σώματος. Αλλά αν μετρήσουμε ταυτόχρονα, όσο υψηλότερα είναι τα δεδομένα ταχύτητας, τόσο λιγότερο θα ξέρουμε για την πραγματική κατάσταση και αντίστροφα.