Kateupastian Heisenberg urang - panto ka microworld nu

Nalika ngora Maks Plank ngawartoskeun guruna yén manéhna hayang neruskeun kalibet dina fisika teoritis, anjeunna smiled na assured anjeunna yén kuring ngan diajar aya boga nganggur ngalakukeun - hijina ditinggalkeun "ngabersihan nepi ka kasar." Alas! Usaha Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger jeung sajabana. Sagala aya tibalik ka handap, sarta jadi tuntas nu moal balik deui, sarta nyanghareupan jalan. Salajengna - deui, Ditengah téori umum ngeunaan rusuh ujug pucunghul, contona, dina kateupastian Heisenberg. Sabab nyebutkeun, éta ngan teu cukup. Di péngkolan tina 19-20 abad, ilmuwan geus dibuka panto ka aréa kanyahoan partikel dasar, sarta aya dina mékanika Newtonian dawam gagal.

Ieu bakal sigana, "méméh", sagala aya alusna - yén awakna fisik, jadi koordinat na. Dina "fisika normal," Anjeun salawasna tiasa nyandak hiji panah sarta tangtukeun "Toké" dina na obyek "normal", malah pindah. Dieunakeun téoritis kaasup - hukum Newton teu nyieun kasalahan. Tapi di dieu teh objek ulikan ieu jadi leutik - gandum, molekul, atom. Mimiti ngaleungit dina contours pasti obyék, lajeng dina pedaran na muncul perkiraan probabilistik ti ongkos rata pikeun molekul gas, sarta tungtungna, koordinat molekul nu "rata", tapi urang bisa disebutkeun ngeunaan molekul gas: boh di dieu, atanapi aya, tapi paling dipikaresep tempat di ieu wewengkon. Waktos bakal maot, sarta ngabéréskeun masalah tina kateupastian Heisenberg, tapi anu engké tapi ayeuna ... Coba mun pencét éta "booming teoritis" dina obyék lamun éta "di paling dipikaresep asalna." Lemah? Sarta jenis obyék, naon ukuranana Na, bentukna? Aya leuwih patarosan ti waleran.

Na kumaha upami atom? Ogé modél planet kiwari dipikawanoh munggaran diajukeun dina 1911 jeung geura disababkeun loba patarosan. Kapala diantara aranjeunna: duanana orbit éléktron négatip diayakeun jeung naha manehna teu digolongkeun dina inti positip? Sabab nyebutkeun - Patarosan alus. Ieu kudu dicatet yén sagala itungan teoritis ulubiung dilumangsungkeun dina dasar mékanika klasik - kateupastian Heisenberg urang teu meunang hiji tempat menak dina téori atom. Kanyataan ieu teu ngidinan élmuwan ngartos hakekat tina mékanika atom. "Spas" Niels Bohr atom - eta eweh stabilitas kana asumsi yen éléktron boga tingkat orbital, keur on mana anjeunna teu radiate énergi, nyaéta ulah leungit eta teu digolongkeun kana intina.

Ulikan dina kontinuitas nagara énergi atom geus dibikeun impetus kana ngembangkeun hiji fisika lengkep anyar - kuantum, dimimitian ku Maks Plank taun 1900. Anjeunna kapanggih fenomena kuantisasi tanaga, jeung Niels Bohr kapanggih pamakéan pikeun eta. Engké, kumaha oge, ieu kapanggih yén digambarkeun ku model mékanika klasik atom bisa neuleuman makrokosmos pancen salah. Malah waktu na spasi dina watesan dunya kuantum dicokot hiji harti sagemblengna béda. Ku waktu ieu usaha tina fisika teoritis masihan hiji matematik modél atom planet réngsé persamaan multistory na sia sia. masalah ieu direngsekeun ku ngagunakeun Heisenberg kateupastian hubungan. ekspresi matematika heran modest Ieu ngiket koordinat kateupastian spasial Δx na Δv speed partikel massa m jeung Planck h konstan:.

Δx * Δv> h / m

Lantaran kitu bédana micro- fundamental na makro: posisi jeung laju partikel dina micro teu kauninga dina formulir tinangtu - aranjeunna gaduh alam probabilistik. Di sisi séjén, prinsip Heisenberg dina sisi-leungeun katuhu ngandung nilai positif pisan beton, anu ngakibatkeun yen nilai nol keur ngaleungitkeun sahanteuna hiji kateupastian. Dina prakték, ieu ngandung harti yén laju na posisi partikel dina dunya subatomik sok ditangtukeun ku kasalahan, sarta éta pernah nol. Dina persis sudut sarua kateupastian Heisenberg ngabeungkeut pasang numbu séjén tina ciri, kayaning énergi jeung waktu kateupastian E Δt?:

ΔEΔt> h

Hakekat ekspresi ieu nu mustahil pikeun sakaligus ngukur énergi partikel inti jeung waktu di mana manehna mibanda éta, tanpa kateupastian ngeunaan nilaina ti ukur énérgi nyokot sababaraha waktu, dina mangsa nu énergi anu acak robah.