D'incertesa de Heisenberg - la porta del micromón

Quan el jove Maks Plank va dir al seu mestre que volia seguir participant en la física teòrica, va somriure i li va assegurar que acabo d'aprendre no té res a veure - només ha deixat "netejar brut." Ai! Els esforços de Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger i altres. Tot està a l'inrevés, i tan a fons que no es tornarà enrere i per davant de les carreteres. Més - més, enmig de la teoria general de caos apareix de cop i volta, per exemple, la incertesa d'Heisenberg. Com se sol dir, simplement no és suficient. A la tornada del 19-20 segles, els científics han obert la porta a la zona desconeguda de les partícules elementals, i no és la mecànica newtoniana habituals van fracassar.

Pel que sembla, "abans", tot està bé - que el cos físic, de manera que les seves coordenades. A la "física normal", sempre es pot prendre una fletxa i especificar "ficar" en el seu objecte "normal", fins i tot en moviment. Llisquen en teoria exclòs - les lleis de Newton no cometen errors. Però aquí hi ha el objecte d'estudi és cada vegada més petit - el gra, una molècula, àtom. En primer lloc desaparèixer els contorns exactes de l'objecte, i després en la seva descripció apareixerà estimacions probabilístiques de les taxes mitjana de les molècules de gas, i finalment, les molècules de coordenades són "mitjana", però podem dir sobre la molècula de gas: és ja sigui aquí o allà, però el més probable en algun lloc d'aquesta zona. El temps passarà, i resoldre el problema de la incertesa d'Heisenberg, però que més tard, però en aquest moment ... Intenta colpejar el "boom teòric" en l'objecte si està "en l'origen més probable." Feble? I quin tipus d'objecte, el que al seu tamany, forma? Hi va haver més preguntes que respostes.

I què passa amb l'àtom? Bé model planetari ara coneguda va ser proposada en 1911 i immediatament va causar una gran quantitat de preguntes. El principal d'ells: tant en l'òrbita de l'electró negatiu es va dur a terme i per què no caigui en el nucli positiu? Com se sol dir - bona pregunta. Cal assenyalar que tots els càlculs teòrics en aquest moment porta a terme sobre la base de la mecànica clàssica - la incertesa d'Heisenberg no ha guanyat un lloc honorable en la teoria de l'àtom. Aquest fet no permet als científics comprendre l'essència de la mecànica de l'àtom. àtom "spas" Niels Bohr - li va donar estabilitat a la suposició que l'electró té nivells orbitals, sent en la qual no irradia energia, és a dir, no el perdi i no caure en el nucli.

Estudi sobre la continuïtat dels estats d'energia de l'àtom ja ha donat un nou impuls al desenvolupament d'una forma completament nova física - quàntica, iniciada per Maks Plank en 1900. Va descobrir el fenomen de la quantització de l'energia, i Niels Bohr va trobar un ús per a ell. Més tard, però, es va trobar que el model descrit per la mecànica clàssica de l'àtom podem entendre el macrocosmos absolutament equivocat. Fins i tot el temps i l'espai en termes del món quàntic adquireix un significat completament diferent. Per aquesta vegada l'intent de físics teòrics donar un matemàtic model de l'àtom planetari va acabar equacions de diversos pisos i inútils. El problema es va resoldre mitjançant l'ús de la relació d'incertesa d'Heisenberg. Aquesta sorprenentment modest expressió matemàtica s'uneix espacial incertesa coordenades? X i? V partícula velocitat de massa m i la constant h de Planck :.

? X *? V> h / m

Per tant la micro diferència fonamental i macro: posició i la velocitat de les partícules en les micro no detectat en una forma particular - tenen una naturalesa probabilística. D'altra banda, el principi de Heisenberg al costat de la dreta conté un valor positiu molt concret, el que implica que el valor de zero s'elimina almenys una d'incertesa. A la pràctica, això significa que la velocitat i la posició de les partícules en el món subatòmica sempre es determina amb un error, i mai és zero. En exactament el mateix angle d'incertesa d'Heisenberg s'uneix a altres parelles enllaçades de característiques, com ara l'energia i la incertesa de temps E? T ?:

ΔEΔt> h

L'essència d'aquesta expressió és que és impossible mesurar simultàniament l'energia de les partícules nuclears i el moment en que ella posseeix, sense la incertesa del seu valor des del mesurament de l'energia porta algun temps, durant el qual es canvia aleatòriament l'energia.