Принцип невизначеності

Відео: Про принципі невизначеності Гайзенберга

принцип невизначеності є фундаментальним положенням квантової механіки, яке стверджує, що принципово неможливо одночасно виміряти з довільною точністю координати і імпульси квантового об`єкта. Це твердження справедливо не тільки до випробувань, а й до теоретичного побудови квантового стану системи. Неможливо побудувати такий квантовий стан, в якому система одночасно характеризувалася б точними значеннями координати і імпульсу.
Принцип невизначеності був сформульований в 1927 німецьким фізиком Вернером Гейзенбергом і став важливим етапом в з`ясуванні закономірностей атомних явищ і побудови квантової механіки.
За сучасними уявленнями фізичний світ описується законами квантової механіки. Це відбивається в існуванні фундаментальної постійної - постійної Планка, що має розмірність дії - [Дж · с].
Існування постійної Планка пояснює той факт, чому при вимірюванні не можна визначити з довільною точністю фізичні величини, для яких квантовомеханічна оператори не комутують. Неможливо одночасного вимірювання з довільно високою точністю описується принципом невизначеності, який сформулював Гейзенберг:





Наведена невизначенності вказує, що неможливо одночасно виміряти з довільно високою точністю координату і імпульс частинки, але аналогічна нерівність також пов`язує час і енергію, і будь-які фізичні величини, оператори яких не комутують.
У загальному випадку твердження про невизначеність значень фізичних величин A і B виглядає так:



де? A - середнє відхилення від середнього фізичної величини A, ? B - середнє відхилення від середнього фізичної величини B, а середнє значення комутатора операторів даних величин. З цього видно, що якщо комутатор дорівнює нулю, то відповідна пара фізичних величин можна виміряти одночасно і точно, і, навпаки, якщо комутатор не дорівнює нулю, то фізичні величини пов`язані принципом невизначеності і одночасно визначені бути не можуть.
У граничному випадку, коли постійна Планка прагне до нуля квантова механіка переходить в класичну механіку Ньютона, в якій незалежне визначення фізичних величин можливо, оскільки невизначеність стає менше експериментальну похибку.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!