Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
0

В чем состоит принцип неопределенности Гейзенберга?

MamaKsu [3.4K] 4 дня назад
2

В том, что существуют параметры квантового объекта, которые абсолютно точно знать одновременно нельзя. Например, координаты и импульс. Если мы, каким-то образом, сумеем абсолютно точно определить импульс частицы, то её координата окажется совершенно какой попало.

Соотношение неопределённостей связывает не все вообще параметры объекта, а лишь некоммутируемые (что это такое - отдельный разговор, но из всего набора параметров лишь некоторые некоммутируемы друг с другом).

"На пальцах" это соотношение напрямую следует из корпускулярно-волнового дуализма. Ну натурально, для волны бессмысленно говорить о её локализации - она всегда существует в некоторой области пространства. И чем больше эта область, тем точнее можно определить частоту волны (или её длину, или период, что, в общем-то, одно и то же, потому что это всё взаимно связанные вещи). Но для о-очень большой области, для которой можно точно измерить длину волны, уже невозможно сказать - а где эта волна? какая у неё координата? Да никакая. Вон, от горизонта до горизонта...

Математически же оно задаётся формулой ∆p∆x≥ħ, где ħ - приведённая постоянная Планка (то есть делённая на 2пи). Это выражение тоже не от балды взялось - оно соответствует неравенству Коши-Буняковского, известному из теории вероятностей.

Интересное следствие из фундаментального принципа неопределённостей - существование "нулевых колебаний" атомов при абсолютном нуле. Ну натурально, классическая термодинамика учит нас, что при абсолютном нуле прекращается всякое движение. То есть атомы должны находиться в полном покое - что автоматом означает точное знание их импульса: он должен быть равен нулю. Но точное значение импульса атома сразу же означает, что у него не может быть хоть сколь-нибудь точно заданной координаты: покоящийся атом, который, по классике, должен быть привязан к узду кристаллической решётки, может находиться где угодно! Это и приводит к тому, что даже при абсолютном нуле атому не локализованы точно в узлах решётки, а как бы размазаны по некоторой области пространства с центром в узле. То есть "как бы колеблются" вокруг своего положения равновесия. Это явление и называют нулевыми колебаниями (хотя никаких колебаний там нету).

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID