Principio di indeterminazione di Heisenberg in meccanica quantistica

I principi di incertezza di Heisenberg sono uno dei problemi della meccanica quantistica, ma prima ci rivolgiamo allo sviluppo della scienza fisica nel suo insieme. Alla fine del XVII secolo Isaac Newton La meccanica classica moderna è stata posata. Fu lui a formulare e descrivere le sue leggi fondamentali, con l'aiuto del quale si può predire il comportamento dei corpi intorno a noi. Alla fine del XIX secolo, queste disposizioni sembravano indistruttibili e applicabili a tutte le leggi della natura. I compiti della fisica come scienza sembravano essere risolti. Violazione delle leggi di Newton e nascita della meccanica quantistica

Ma, come risultò, a quel tempo molto meno si sapeva sulle proprietà dell'Universo di quanto sembrasse. La prima pietra che ha rotto l'armonia della meccanica classica stava disobbedendo alle sue leggi di propagazione delle onde luminose. Pertanto, la scienza dell'elettrodinamica, che all'epoca era piuttosto giovane, fu costretta a elaborare una serie di regole completamente diverse. E per i fisici teorici c'era un problema: come portare i due sistemi a un singolo denominatore. A proposito, la scienza sta ancora lavorando alla sua soluzione.

Il mito della completa meccanica newtoniana fu infine distrutto con uno studio più approfondito. strutture atomiche. Brit Ernest Rutherford Scoprì che l'atomo non è una particella indivisibile, come si pensava in precedenza, ma esso stesso contiene neutroni, protoni ed elettroni. Inoltre, il loro comportamento è anche completamente in disaccordo con i postulati della meccanica classica. Se nella gravità del macrocosmo determina in gran parte la natura delle cose, nel mondo delle particelle quantistiche è una forza di interazione estremamente piccola. Quindi, furono poste le basi della meccanica quantistica, in cui operavano anche i loro stessi assiomi. Una delle differenze illustrative di questi sistemi più piccoli del mondo a cui siamo abituati era il principio dell'incertezza di Heisenberg. Ha chiaramente dimostrato la necessità di un approccio eccellente a questi sistemi.

Principio di indeterminazione di Heisenberg

Nel primo quarto del XX secolo, la meccanica quantistica ha fatto i suoi primi passi, e i fisici di tutto il mondo hanno realizzato solo ciò che segue per noi dalle sue posizioni e dalle prospettive che esso apre. Il fisico teorico tedesco Werner Heisenberg formulò i suoi famosi principi nel 1927. I principi di Heisenberg sono che è impossibile calcolare contemporaneamente sia la posizione spaziale che la velocità di un oggetto quantistico. La ragione principale di ciò è il fatto che quando misuriamo, agiamo già sul sistema misurato, rompendolo in tal modo. Se, in un macro-mondo familiare, valutiamo un oggetto, quindi, lanciandoci un'occhiata, vediamo un riflesso di luce da esso.

Ma il principio di indeterminazione di Heisenberg dice che, anche nel macrocosmo, la luce non influenza l'oggetto che viene misurato, e nel caso delle particelle quantistiche, i fotoni (o qualsiasi altra misura derivata) hanno un effetto significativo sulla particella. Allo stesso tempo, è interessante notare che la fisica quantistica può misurare la velocità separatamente o separatamente la posizione di un corpo nello spazio. Ma più accurate sono le nostre letture di velocità, meno sapremo sulla posizione spaziale. E viceversa. Cioè, il principio di indeterminazione di Heisenberg crea difficoltà note nel predire il comportamento delle particelle quantistiche. Sembra letteralmente così: cambiano il loro comportamento quando proviamo ad osservarli.