Necerteca principo de Heisenberg


Necerteca principo de Heisenberg asertas ke ne eblas samtempe scii kaj la precizan pozicion kaj la movokvanton de partiklo. La principon unue eksciis Wolfgang Pauli per letero de Werner Heisenberg en februaro 1927. En la sekvanta jaro, la artikolo eldoniĝis.

Enhavo

Baza principo


Lumon oni povas konsideri aro da etaj paketoj de energio; kiujn oni nomas fotonoj. Por mezuri la lokon kaj la movokvanton de iu ajn aĵo, oni unue lumigas la aĵon kaj poste taksas la respeguliĝon.

En egaskala mondo, la efiko de fotonoj ne estas granda. Sed, en etaskala mondo, la fotonoj ŝanĝas la movokvanton de la partikloj kiujn ili trafas. En aliaj vortoj, observado influas la observatan partiklon.

Matematika formulo


Se partiklo estas priskribita kiel ondo, kaj pasas trans mallarĝan fendon, tia partiklo difraktas; ties ondo eliras laŭ variantan angulon \({\displaystyle \Delta \theta }\). Ju pli mallarĝa la fendo estas, des pli larĝa estas la varianta angulo (\({\displaystyle \Delta \theta }\)), kaj des pli necerteca la movokvanto estas. Laŭ la larĝo de la fendo kaj la diperso de la movokvanto Heisenberg konkludis[1] ke:

\({\displaystyle \Delta x\,\Delta p\approx h\,,}\)
kie \({\displaystyle h\,}\) estas la konstanto de Planck,
\({\displaystyle \Delta x\ }\) = necerteco en pozicio,
\({\displaystyle \Delta p\ }\) = necerteco en movokvanto.

Sed dum sia lekcio en Ĉikago, li precizigis sian principon[2] :

\({\displaystyle \Delta x\,\Delta p\gtrsim h\,.}\)

Nun la moderna neegaleco estas:

\({\displaystyle \sigma _{x}\sigma _{p}\geq {\frac {\hbar }{2}}}\) ,
\({\displaystyle \sigma _{x}\ }\) = varianca devio de pozicio,
\({\displaystyle \sigma _{p}\ }\) = varianca devio de movokvanto,
\({\displaystyle \hbar }\) = reduktita konstanto de Planck ( \({\displaystyle \hbar ={\frac {h}{2\pi }}}\) ).

Necerteca principo pri energio kaj tempo


Kaŭze ke energio E rilatas al tempo t, kiel movokvanto rilatas al spaco laŭ la speciala relativeco, estas klare por multaj fondintoj (Niels Bohr inter ili) ke la sekvanta formulo validas:

\({\displaystyle \Delta E\,\Delta t\gtrsim h\,,}\)

sed ne estas klare kio \({\displaystyle \Delta t}\) estas. Fakte la tempo \({\displaystyle \Delta t}\) estas ĉi tie la daŭro, dum kiu la sistemo ekzistas sen perturbo, kaj ne la daŭro de la eksperimenta aparato: rapide disiĝantaj (aŭ observablaj) statoj havas larĝan energibendon, dum malrapide disiĝantaj (aŭ observeblaj) statoj havas mallarĝan energibendon.

La egaleco de la formulo permesas retrovi la bazan de la kvantuma teorio pri elektromagnetaj ondoj. Fakte, por koni ian ondon, necesas minimume koni lian tutan periodon T, do:

\({\displaystyle \Delta t\,=\,T\,=\,{\frac {1}{f}}\,,\qquad }\) kie f estas la frekvenco de la ondo.

Pro la necerteca principo, la minimuma energio estas:

\({\displaystyle E\,=\,h\,f\,,\qquad }\) kiu estas nenio alia ol la kvantumo-valoro.

Referencoj


  1. Heisenberg, W. (1927), "Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik", Zeitschrift für Physik 43 (3–4): 172–198, doi:10.1007/BF01397280 .  Pri enhavo de kinematiko kaj meĥaniko laŭ la kvantuma teorio.(germane)
  2. Heisenberg, W. (1930), Physikalische Prinzipien der Quantentheorie, Leipzig: Hirzel . Fizikaj principoj de la kvantuma teorio.(germane)







Kategorioj: Fundamentaj fizikaj konceptoj | Kvantummekaniko




Informoj kiel: 29.09.2021 11:05:24 CEST

Fonto: Wikipedia (Aŭtoroj [Historio])    Permesilo: CC-BY-SA-3.0

Ŝanĝoj: Ĉiuj bildoj kaj plej multaj desegnaj elementoj rilataj al tiuj estas forigitaj. Iuj Ikonoj estis anstataŭigitaj per FontAwesome-Ikonoj. Iuj ŝablonoj estis forigitaj (kiel "artikolo bezonas vastiĝon) aŭ atribuitaj (kiel" hatnotoj). CSS-klasoj estis aŭ forigitaj aŭ harmoniigitaj.
Vikipedio-ligoj, kiuj ne kondukas al artikolo aŭ kategorio (kiel "Redlinks", "ligoj al la redaktopaĝo", "ligoj al portaloj") estis forigitaj. Ĉiu ekstera ligo havas plian FontAwesome-Ikonon. Krom kelkaj malgrandaj ŝanĝoj de dezajno, rimedo-ujo, mapoj, navigado-skatoloj, parolitaj versioj kaj Geo-mikroformatoj estis forigitaj.

Bonvolu rimarki: Ĉar la donita enhavo estas aŭtomate prenita el Vikipedio en la donita tempo, mana kontrolado estis kaj ne eblas. Tial LinkFang.org ne garantias la ekzaktecon kaj aktualecon de la akirita enhavo. Se estas informo malĝusta tiutempe aŭ malĝusta ekrano, bonvolu senti vin libera. kontaktu nin: retpoŝto.
Vidu ankaŭ: Presaĵo & Privateca politiko.