Heisenbergov neistota - dvere do mikrosveta

Keď sa mladý Maks Plank oznámil svojmu učiteľovi, že chce, aby aj naďalej, aby sa zapojili do teoretickej fyziky, usmial sa a uistil ho, že som sa práve dozvedel, že nemá nič spoločné - len ľavý "upratať drsné." Beda! Úsilie Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger a ďalšie. Všetko je hore nohami, a tak dôkladne, že sa nevráti späť a dopredu cestách. Ďalej - viac, uprostred sa náhle objaví všeobecná teória chaosu, napríklad neistota Heisenberg. Ako sa hovorí, že je to jednoducho nestačí. Na prelome 19-20 storočia, vedci otvoril dvere do neznámej oblasti elementárnych častíc, a tam je obvyklé Newtonove mechaniky zlyhalo.

Mohlo by sa zdať, "predtým", všetko je v poriadku - to fyzické telo, takže jeho súradníc. V "normálnom fyzike", môžete vždy brať šípky a určte "hrabať" v jeho "normálne" objekt, a to aj v pohybe. Slip teoreticky vylúčiť, - Newtonove zákony nerobia chyby. Ale tu je predmet štúdia sa stáva menší - zrná, molekula, atóm. Prvý zmizne presné obrysy objektu, a potom v jeho popise objavia pravdepodobnostné odhady priemerných sadzieb pre molekuly plynu, a napokon, že molekuly udávajú súradnice "priemerný", ale môžeme povedať o molekuly plynu: buď tu, alebo tam, ale s najväčšou pravdepodobnosťou niekde v tejto oblasti. Doba pominie, a riešiť problém neurčitosti Heisenberg, ale neskôr, ale teraz ... Skúste narazila na "teoretickú boom" v objekte, ak je to "najpravdepodobnejší pôvod." Slabé? A aký druh objektu, aký je jeho veľkosť, tvar? Tam bolo viac otázok než odpovedí.

A čo atómu? Dobre teraz známe planetárny model bol navrhnutý v roku 1911 a okamžite vyvolal množstvo otázok. Šéf medzi nimi aj záporný elektrónový orbit sa koná a prečo nepadá na pozitívne jadra? Ako sa hovorí - dobrá otázka. Je potrebné poznamenať, že všetky teoretické výpočty v tejto dobe vykonáva na základe klasickej mechaniky - neistota Heisenberg nezískal čestné miesto v teórii atómu. Tento fakt nedovoľuje vedcom pochopiť podstatu mechanizmu atómu. "Kúpele" Niels Bohr atóm - to mu stabilitu k predpokladu, že elektrón má orbitálne úrovne, že na ktorom nevyžaruje energiu, tj, ani ju nestratili, a nie spadnúť do jadra.

Štúdia o kontinuite energetických stavov atómu už dal podnet k vývoju úplne novej fyziky - kvantovej a ktorú iniciovalo Maks Plank v roku 1900. Objavil fenomén kvantování energie, a Niels Bohr našiel využitie pre neho. Neskôr sa však zistilo, že opísaný modelu klasickej mechaniky atómu môžeme pochopiť makrokosmos úplne zle. Dokonca aj čas a priestor, pokiaľ ide o kvantovom svete získava úplne iný význam. Do tejto doby pokus teoretických fyzikov dať matematický model planetárneho atómu skončilo viacpodlažných a márnych rovníc. Problém bol vyriešený pomocou vzťahu Heisenbergov neistoty. Táto prekvapivo skromný matematický výraz viaže neistota priestorových súradníc? X a Av rýchlosť častíc hmotnosť m a Planckova konštanta h :.

Ax * Av> h / m

Preto je zásadný rozdiel mikro- a makro: poloha a rýchlosť častíc v mikro neboli detekované v konkrétnej podobe - majú pravdepodobnostné charakter. Na druhej strane zásada Heisenberg na pravej strane obsahuje veľmi konkrétne kladnú hodnotu, čo znamená, že hodnota nula je eliminovaný aspoň jeden z neistoty. V praxi to znamená, že rýchlosť a poloha častíc v subatomárnej svete sa vždy určuje s chybou, a to nie je nikdy nulový. Presne rovnakým uhlom Heisenberg neistota viazať ďalšie spojených párov vlastností, ako je energia a časové neistoty E At ?:

ΔEΔt> h

Podstatou tohto výrazu je, že je možné súčasne merať energiu jadrových častíc a v okamihu, keď sa vlastné to bez toho, aby neistoty svoje hodnoty, pretože meranie energie trvá určitú dobu, po ktorú je energia náhodne zmeniť.