ความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก - ประตูไป microworld

เมื่อหนุ่มมัคส์แพลงค์บอกครูของเขาว่าเขาต้องการที่จะยังคงมีส่วนร่วมในฟิสิกส์ทฤษฎีเขายิ้มและเขามั่นใจว่าผมเพิ่งได้เรียนรู้ได้มีอะไรที่ต้องทำ - เดียวที่เหลือ "ทำความสะอาดหยาบ." อนิจจา! ความพยายามของพลังค์นีลส์โบห์ร, Einstein, Schrödingerและอื่น ๆ . ทุกอย่างจะคว่ำลงและเพื่อให้ละเอียดว่าคุณจะไม่กลับและไปข้างหน้าของถนน ต่อไป - มากขึ้นท่ามกลางทฤษฎีทั่วไปของความสับสนวุ่นวายก็จะปรากฏขึ้นตัวอย่างเช่นความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก พวกเขากล่าวว่ามันเป็นเพียงไม่เพียงพอ ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19-20 นักวิทยาศาสตร์ได้เปิดประตูไปยังพื้นที่ที่ไม่รู้จักของอนุภาคมูลฐานและมีกลศาสตร์นิวตันปกติล้มเหลว

มันจะดูเหมือน "ก่อน" ทั้งหมดเป็นอย่างดี - ว่าร่างกายดังนั้นพิกัด ใน "ฟิสิกส์ปกติ" คุณก็สามารถใช้ลูกศรและระบุ "โผล่" ใน "ปกติ" วัตถุได้ย้าย ใบยกเว้นในทางทฤษฎี - กฎหมายของนิวตันไม่ได้ทำผิด แต่นี่คือ วัตถุของการศึกษา จะกลายเป็นขนาดเล็ก - ข้าวโมเลกุลอะตอม ครั้งแรกหายไปรูปทรงที่แน่นอนของวัตถุและจากนั้นในคำอธิบายปรากฏการประมาณการความน่าจะเป็นของอัตราเฉลี่ยสำหรับโมเลกุลของก๊าซและสุดท้ายพิกัดโมเลกุล "เฉลี่ย" แต่เราสามารถพูดเกี่ยวกับโมเลกุลก๊าซ: เป็นทั้งที่นี่หรือมี แต่ส่วนใหญ่มีแนวโน้ม ที่ไหนสักแห่งในบริเวณนี้ เวลาจะผ่านและแก้ปัญหาของความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก แต่ในภายหลังว่า แต่ตอนนี้ ... พยายามที่จะกดปุ่ม "บูมทฤษฎี" ในวัตถุถ้ามันเป็น "ในแหล่งที่มาได้มากที่สุด." อ่อนแอ? และชนิดของวัตถุสิ่งที่ขนาดของรูปร่าง? มีคำถามมากกว่าคำตอบ

และสิ่งที่เกี่ยวกับอะตอม? ดีตอนนี้ที่รู้จักกันในรูปแบบของดาวเคราะห์ที่ถูกเสนอในปี 1911 และทันทีที่เกิดคำถามจำนวนมาก หัวหน้าของพวกเขาทั้งสองวงโคจรอิเล็กตรอนเชิงลบที่จะจัดขึ้นและทำไมเขาไม่ได้ตกอยู่ในนิวเคลียสบวก? ขณะที่พวกเขาบอกว่า - คำถามที่ดี มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าทุกทฤษฎีการคำนวณในขณะนี้ดำเนินการบนพื้นฐานของกลศาสตร์คลาสสิก - ความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กไม่ได้รับรางวัลสถานที่ที่มีเกียรติในทฤษฎีของอะตอม ความจริงเรื่องนี้ไม่อนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจสาระสำคัญของกลศาสตร์ของอะตอมที่ "สปา" นีลส์โบห์รอะตอม - มันทำให้เขามีความมั่นคงสมมติฐานที่ว่าอิเล็กตรอนมีระดับวงโคจรเป็นที่เขาไม่ได้แผ่พลังงานคือ จะไม่สูญเสียมันและไม่ตกอยู่ในนิวเคลียส

การศึกษาต่อเนื่องของรัฐพลังงานของอะตอมได้รับแล้วแรงผลักดันให้การพัฒนาของฟิสิกส์ใหม่ที่สมบูรณ์แบบ - ควอนตัมเริ่มมัคส์แพลงค์ในปี 1900 เขาค้นพบปรากฏการณ์ ควอนพลังงาน และนีลส์โบห์รพบใช้สำหรับมัน ต่อมา แต่ก็พบว่ารูปแบบการอธิบายโดยกลศาสตร์คลาสสิกของอะตอมเราสามารถเข้าใจจักรวาลที่ไม่ถูกต้องอย่างแน่นอน แม้เวลาและพื้นที่ในแง่ของโลกควอนตัมจะใช้เวลาในความหมายที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง โดยขณะนี้ความพยายามของนักฟิสิกส์ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ให้ รูปแบบของอะตอมดาวเคราะห์ สิ้นสุดสม multistory และไร้ประโยชน์ ปัญหาถูกแก้ไขโดยใช้ความสัมพันธ์ที่มีความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก นี้แสดงออกทางคณิตศาสตร์เจียมเนื้อเจียมตัวน่าแปลกใจที่ผูกความไม่แน่นอนเชิงพื้นที่พิกัดΔxและΔvความเร็วอนุภาคมวลเมตรและพลังค์ชั่วโมงอย่างต่อเนื่อง:

Δx * Δv> H / m

ดังนั้นพื้นฐานไมโครแตกต่างและมหภาค: ตำแหน่งและความเร็วของอนุภาคในไมโครตรวจไม่พบในรูปแบบเฉพาะ - พวกเขามีความน่าจะเป็นธรรมชาติ บนมืออื่น ๆ หลักการของไฮเซนเบิร์กในด้านขวามือมีค่าบวกที่เป็นรูปธรรมมากซึ่งหมายความว่าค่าเป็นศูนย์จะถูกกำจัดออกอย่างน้อยหนึ่งของความไม่แน่นอน ในทางปฏิบัตินี้หมายความว่าความเร็วและตำแหน่งของอนุภาคย่อยของอะตอมในโลกจะถูกกำหนดเสมอกับข้อผิดพลาดและมันจะไม่เป็นศูนย์ ในตรงมุมเดียวกันของไฮเซนเบิร์กไม่แน่นอนผูกคู่เชื่อมโยงอื่น ๆ ของลักษณะเช่นพลังงานและความไม่แน่นอนเวลา E Δt:

ΔEΔt> ชั่วโมง

สาระสำคัญของสำนวนนี้ก็คือว่ามันเป็นไปไม่ได้ไปพร้อม ๆ กันการวัดการใช้พลังงานของอนุภาคนิวเคลียร์และเวลาที่เธอได้ครอบครองมันได้โดยไม่ต้องมีความไม่แน่นอนของค่าของมันตั้งแต่การวัดพลังงานที่ต้องใช้เวลาในระหว่างที่พลังงานที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่ม