Принцип неопределенности

Такое положение связано с двойственностью частиц микро мира. Если считать микроструктуру частицей, то она должна быть локализована в пространстве, а если считать ее волной, то она формально занимает все пространство.

Вероятностный характер волновых функций приводит к парадоксальному выводу: если мы какую-то группу параметров микрочастиц можем знать более или менее точно (с небольшой погрешностью), то существует однозначно связанная с этой группой другая группа параметров, одновременные сведения о которых принципиально получить нельзя.

Такими взаимно противоположными, дополнительными, так называемыми канонически сопряженными, переменными в микромире являются координаты и скорость (или импульс), энергия и время, направление и величина момента количества движения, кинетическая и потенциальная энергия, напряженность электрического поля в данной точке и число фотонов и др.

В общем случае из теории следует, что дополнительными друг к другу являются физические величины, которым в квантовой механике соответствуют не коммутирующие между собой операторы.

Интересно
В 1927 г. один из создателей квантовой механики Вернер Гейзенберг (1901–1976 гг.) сформулировал фундаментальное положение квантовой теории — принцип неопределенности: любая физическая система не может находится в состояниях, в которых, например, координаты ее центра инерции и импульс одновременно принимают вполне определенные точные значения.

Количественно соотношение неопределенности формулируется следующим образом. Если х — неопределенность значения координаты х — центра инерции системы, а р — неопределенность импульса р, то произведение этих неопределенностей должно быть по порядку величины не меньше постоянной Планка h, т. е. xp ≥h.

Ввиду малости постоянной h по сравнению с макроскопическими величинами той же размерности, соотношение неопределенности существенно только для явлений атомных масштабов и не проявляется в опытах с макроскопическими телами.

Из соотношения неопределенности следует, что чем точнее определена одна из входящих в неравенство величин, тем менее определенно значение другой. Никакой эксперимент не может привести к одновременно точному измерению таких динамических переменных.

При этом неопределенность в измерениях связана не с несовершенством экспериментальной техники, а с объективными свойствами микрообъектов. Таким образом, соотношение неопределенностей является квантовым ограничением применимости классической механики к микрообъектам.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)