Hva er Heisenberg Usikkerhet prinsipp?

November 28  by Eliza

Heisenberg usikkerhet prinsippet er et prinsipp om kjernefysikk, først beskrevet av teoretisk fysiker Werner Heisenberg. Den sier at man ikke kan nøyaktig og presist måle momentum og posisjonen til en gitt sub-atomære partikler samtidig. Prinsippet fremgår også at nøyaktigheten av de to målingene er omvendt relatert - nøyaktigheten av en måling blir tilsvarende redusert som måling av den andre nærmer seg grensen for nøyaktigheten. Heisenberg avklart prinsippet, ved å si at det hadde ingenting å gjøre med eksperimentelle teknikker eller måleapparat. Selv under teoretisk ideelle og perfekte forhold, ville det fortsatt være gyldig.

I Heisenbergs papir på usikkerhet med hensyn til sub-atomære partikler, Heisenberg usikkerhet prinsippet sier at "Jo mer presist posisjonen bestemmes, jo mindre presist momentum er kjent i dette øyeblikk, og vice versa." Denne uttalelsen synes enkel, men hadde viktige implikasjoner for de helt nye vitenskaper av kvantemekanikk og kvantefysikk. Det revolusjonerte måten forskere forstått fysikk, universet, naturen av saken, og virkelighet. Før utviklingen av denne ideen, fysikk var basert på antakelsen om at teoretisk, var det en nøyaktig og presis verdi for alle aspekter av hver partikkel i universet, selv om midlene for å måle disse egenskapene ikke eksisterte.

Den Heisen usikkerhet prinsippet sier at ikke bare er dette ikke er tilfelle, men at det aldri kan være tilfelle, og at dette faktum er et resultat av den fundamentale struktur av materie og den måten som de partikler som utgjør den oppfører seg. Snarere enn eksakte verdier for de ulike egenskapene til sub-atomære partikler, kvantemekanikk i stedet omhandler sannsynligheten for slike verdier og av hvordan partiklene vil oppføre seg. Det er også knyttet til evnen til lys for å virke både som en bølge og en partikkel, og den endelige hastigheten som den beveger seg.

Som en del av sitt arbeid med å utvikle prinsippet, Heisenberg jobbet ut det som kalles usikkerhetsrelasjoner. Som grunnlag for dette arbeidet, brukte han en hypotetisk enkelt elektron beveger seg gjennom et vakuum. Observasjoner av elektronet er beskrevet i form av sitt momentum, som er definert som dens hastighet - hastighet og retning - multiplisert ganger sin masse, sin kostnad, og tiden involvert i observasjon. Han brukte et tankeeksperiment, ved hjelp av en imaginær gamma ray mikroskop, for å vise at hans prinsipp tilsier at det er umulig å vite den eksakte verdien av alle variablene i slike en partikkel egenskaper.