Neizvjesnost Heisenberga - vrata mikrokozmosu

Kada je mladi Max Planck je rekao njegov učitelj koji je želio da nastavi da se uključe u teorijskoj fizici, nasmiješio se i uvjerio ga da sam upravo saznao tu nema ništa - samo lijevo „počistiti grubo.” Jao! Napori Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger i dr. Sve je naopako i tako temeljito da se neće vratiti natrag, a ispred cestama. Nadalje - više, usred opće teorije kaosa iznenada pojavljuje, na primjer, Heisenberg je nesigurnost. Kao što kažu, jednostavno nismo imali dovoljno. Na prijelazu 19-20 stoljeća, znanstvenici su otvorila vrata nepoznate području elementarnih čestica, a tu je uobičajeni Newtonova mehanika nije uspio.

Čini se, "prije", sve je u redu - to je fizičko tijelo, ovdje su njegove koordinate. U "normalnoj fizici" uvijek možete uzeti strelicu i točno ga "ubacivati" u "normalni" objekt, čak i krećući se. Nedostaci, teoretski, isključeni su - Newtonovi zakoni nisu pogrešni. Ali ovdje predmet studija zrna, molekula, atom postaje manji. Prvo nestaju točno konture objekta, a zatim u opisu pojavljuje probabilističke procjene prosječne stope za molekule plina, i konačno, molekule koordinate „prosjek”, ali možemo reći o molekule plina: je bilo ovdje ili tamo, ali najvjerojatnije , negdje na ovom području. Vrijeme će proći i riješiti problem Heisenbergovim nesigurnosti, ali je onda i seychashellip- Pokušajte pogoditi „teorijski bum” u objektu, ako je „u najvjerojatnijem podrijetla.” Je li slab? A kakav je to objekt, kakve su njezine dimenzije? Bilo je više pitanja nego odgovora.

Ali što je s atomom? Poznati planetarni model predložen je 1911. godine i odmah je izazvao mnoga pitanja. Glavni je: kako se negativni elektron drži u orbiti i zašto ne pada na pozitivnu jezgru? Kao što kažu sada - dobro pitanje. Valja napomenuti da su svi teorijski izračuni u ovom trenutku izvedeni na temelju klasične mehanike - Heisenbergova nesigurnost još nije zauzela časno mjesto u teoriji atoma. Ta činjenica nije dopustila znanstvenicima da razumiju bit mehanike atoma. "Spasiteljski atom" Niels Bohr - on je dao stabilnost svojom pretpostavkom da elektron ima orbitalne razine, dok na to ne emitira energiju, tj. Nemojte ga izgubiti i ne pada na jezgru.

Proučavanje kontinuiteta energetskih stanja jednog atoma već je potaknulo razvoj potpuno nove fizike - kvantne fizike, čiji je početak 1900. godine postavljen Max Planck. Otkrio je taj fenomen kvantizacija energije, i Niels Bohr je pronašao njegov zahtjev. Međutim, u budućnosti se pokazalo da je potpuno pogrešno opisati model atoma klasičnom mehanikom makrokozmosa što nam je razumljivo. Čak i vrijeme i prostor u uvjetima kvantnog svijeta dobivaju sasvim drugačije značenje. Do tog vremena pokušaji teorijskih fizičara da daju matematički model planetarnog atoma završila s višestrukim i neučinkovitim jednadžbama. Problem je riješen korištenjem Heisenbergovog neizvjesnog odnosa. Ova iznenađujuće skromna matematička ekspresija povezuje nesigurnost prostorne koordinate Delta-x i brzina Delta-v s mase čestica m i Planck konstante h:.

Delta-x * Delta-v> h / m

Stoga je temeljna razlika mikro i makro: položaj i brzina čestica u mikro nisu otkrivene u određenom obliku - da imaju vjerojatnosti prirode. S druge strane, načelo Heisenberg u desnoj strani sadrži vrlo konkretne pozitivne vrijednosti, što znači da je vrijednost nula eliminiran barem jednu od neizvjesnosti. U praksi, to znači da je brzina i položaj čestice u subatomske svijetu uvijek se određuje s pogreškom, a to nikada nije nula. Upravo na isti način, Heisenbergova neizvjesnost povezuje druge parove povezanih karakteristika, na primjer, energetske nesigurnosti Delta-E i vrijeme Delta-t:

Delta-Edelta-t> h

Suština tog izraza je da je nemoguće istovremeno mjerenje energije nuklearnih čestica i vremena u kojem je ona posjeduje, bez neizvjesnosti vrijednost jer je mjerenje energije traje neko vrijeme, tijekom kojeg je slučajno promijenila energija.