Ჰაიზენბერგის განუსაზღვრელობის - კარი microworld

როდესაც ახალგაზრდა Maks ფიცარი განუცხადა, მისი მასწავლებელი, რომ მას სურდა აუნთო თეორიული ფიზიკა, მან გაიცინა და დაარწმუნა, რომ მე უბრალოდ ისწავლა იქ არაფერი აქვს - მხოლოდ მარცხენა "გაწმენდა უხეში". ვაი! ძალისხმევა პლანკის, ნილს ბორი, აინშტაინი, Schrödinger და სხვა. ყველაფერი თავდაყირა, და ისე საფუძვლიანად, რომ თქვენ არ დაბრუნდება და უსწრებს გზებზე. დამატებითი - ზე, მიუხედავად ზოგადი თეორია ქაოსი მოულოდნელად ჩნდება, მაგალითად, ჰაიზენბერგის გაურკვევლობა. როგორც ამბობენ, ეს უბრალოდ არ არის საკმარისი. ერთი მხრივ 19-20 საუკუნეებში, მეცნიერებმა კარი უცნობი ტერიტორიაზე ელემენტარული ნაწილაკების, და არ არის ჩვეულებრივი ნიუტონისეული მექანიკა ვერ მოხერხდა.

როგორც ჩანს, "ადრე", ყველა კარგად არის - რომ ფიზიკური სხეული, ამიტომ მისი კოორდინატები. In "ნორმალური ფიზიკა", თქვენ ყოველთვის შეგიძლიათ მიიღოს ისარი და მიუთითეთ "poke" თავისი "ნორმალური" ობიექტი, თუნდაც მოძრავი. Slip თეორიულად გამორიცხული - ნიუტონის კანონები არ უშვებენ შეცდომებს. მაგრამ აქ არის ობიექტი შესწავლა ხდება პატარა - მარცვლეულის, მოლეკულა, ატომი. პირველი გაქრება ზუსტი კონტურები ობიექტი, და შემდეგ მისი აღწერა, როგორც ჩანს, ალბათური შეფასებით საშუალო განაკვეთები აირის მოლეკულები, და ბოლოს, მოლეკულების კოორდინატები "საშუალო", მაგრამ ჩვენ არ შეგვიძლია ვთქვათ, გაზის მოლეკულა: ან აქ, ან იქ, მაგრამ, სავარაუდოდ, სადღაც ამ სფეროში. გაივლის დრო და პრობლემის მოგვარება ჰეისენბერგის გაურკვევლობის, მაგრამ მოგვიანებით, მაგრამ ახლა ... შეეცადეთ მოხვდა "თეორიული ბუმი" ობიექტი, თუ ის არის "სავარაუდოდ, წარმოშობის". სუსტი? და რა სახის ობიექტი, რაც მისი ზომა, ფორმა? იყო კითხვები მეტია, ვიდრე პასუხები.

რაც შეეხება atom? ისე ახლა ცნობილია პლანეტარული მოდელი შემოთავაზებული იყო 1911 წელს და მაშინვე გამოიწვია ბევრი კითხვა. მთავარი მათ შორის: ორივე უარყოფითი electron ორბიტაზე ტარდება და რატომ არ დაეცემა დადებითი ბირთვი? როგორც იტყვიან - კარგი კითხვაა. აღსანიშნავია, რომ ყველა თეორიული გათვლებით ამ დროს განახორციელა საფუძველზე კლასიკური მექანიკის - ჰაიზენბერგის განუსაზღვრელობის არ მოიგო საპატიო ადგილი თეორია ატომი. ეს ფაქტი არ მისცემს მეცნიერებს ესმით არსი მექანიკის atom. "აბაზანები" ნილს ბორი atom - მისცა მას სტაბილურობა იმ მოსაზრებას, რომ ელექტრონი აქვს ორბიტალური დონეზე, რომ, რომელიც მას არ აფიქსირებს ენერგია, ანუ, არ დაკარგოს და არ მოხვდება ბირთვს.

კვლევა უწყვეტობა ენერგეტიკის ატომის უკვე მისცა იმპულსი განვითარების სრულიად ახალი ფიზიკა - კვანტური, დაიწყო Maks ფიცარი 1900 წელს. მან აღმოაჩინა ფენომენს quantization ენერგია, და ნილს ბორი იპოვეს გამოყენების იგი. მოგვიანებით, თუმცა, აღმოჩნდა, რომ აღწერილი კლასიკური მექანიკის მოდელი atom ჩვენ გვესმის macrocosm აბსოლუტურად არასწორია. მაშინაც კი, დროისა და სივრცის თვალსაზრისით კვანტური მსოფლიოს სჭირდება სრულიად განსხვავებული მნიშვნელობა აქვს. ამ დროისთვის მცდელობა თეორიული ფიზიკოსები მისცეს მათემატიკური მოდელი პლანეტარული atom დასრულდა მრავალსართულიანი და უშედეგო განტოლებები. პრობლემა მოგვარდება გამოყენებით ჰეისენბერგის გაურკვევლობის მიზეზი. ეს საოცრად მოკრძალებული მათემატიკური გამოხატვის ავალდებულებს გაურკვევლობა სივრცითი კოორდინატები Δx და Δv სიჩქარე ნაწილაკების მასობრივი მ და პლანკის მუდმივა h:.

Δx * Δv> h / მ

აქედან გამომდინარე, ფუნდამენტური განსხვავება მიკრო და მაკრო: პოზიცია და სიჩქარე ნაწილაკების მიკრო არ გამოვლინდა კონკრეტული ფორმით - მათ აქვთ ალბათური ბუნების. მეორეს მხრივ, ჰაიზენბერგის პრინციპი მარჯვენა მხარეს შეიცავს ძალიან კონკრეტული დადებითი ღირებულება, რაც იმას ნიშნავს, რომ ღირებულება ნულოვანი აღმოფხვრილი მინიმუმ ერთი გაურკვევლობა. პრაქტიკაში, ეს იმას ნიშნავს, რომ სიჩქარე და პოზიცია ნაწილაკების subatomic მსოფლიოში ყოველთვის განისაზღვრება შეცდომა, და ეს არასოდეს არ არის ნულოვანი. ზუსტად იგივე კუთხე ჰეისენბერგის გაურკვევლობის სავალდებულოა სხვა დაკავშირებული წყვილი მახასიათებლები, როგორიცაა ენერგო და დრო გაურკვევლობა? E Δt:

ΔEΔt> h

არსი ამ გამოხატვის, რომ შეუძლებელია ერთდროულად ზომავს ენერგეტიკის ბირთვული ნაწილაკების და დროს, რომელიც მას გააჩნია ის გარეშე გაურკვევლობის მისი ღირებულება წლიდან ენერგიის საზომი სჭირდება გარკვეული დრო, რომლის დროსაც ენერგია შემთხვევით შეიცვალა.