اصل عدم قطعیت هایزنبرگ چیست

اصل عدم قطعیت, به انگلیسی uncertainty principle, توسط یک دانشمند آلمانی به نام هایزنبرگ, به انگلیسی heisenberg مشاهده و بیان شد که با رابطه ریاضی زیر بیان می‌شود.

آزمایش میکروسکوپ هایزنبرگ

Heisenberg's microscope

میکروسکوپ هایزنبرگ, یک آزمایش ذهنی به انگلیسی thought experiment است که در آن با یک تابش گاما, قصد داریم مکان یک الکترون را در فضا اندازه بگیریم؛ در این آزمایش, فوتونِ پر انرژی استفاده شده برای مشاهده الکترون, با برخورد با الکترون, تغیری جدی در «تکانه» الکترون به شکل غیر قطعی ایجاد می‌کند, و ما پس از برگشت فوتون و مشاهده نتیجه, دیگر تکانه الکترون را نخواهیم فهمید زیرا انرژی فوتون, آن را تغیر داده.

نتیجه این آزمایش این است که هرچه شما دقیق تر مکان یک الکترون را با اشعه گاما اندازه می‌گیرید, کمتر درباره تکانه آن خواهید دانست.

معادله ریاضی

معادله ریاضی این اصل, بیان می‌دارد که حاصل ضرب قطعیت مکان یک ذره یا Δx, در قطعیت تکانه آن یا Δp, همواره مقداری ثابت دارد, و با بزرگتر شدن یکی, دیگری کوچک تر, و غیر قطعی‌تر خواهد شد.

به عبارت دیگر, هیچ گاه نمی‌توانیم به صورت هم‌زمان, به صورت دقیق, مکان و تکانه یک ذره را بدانیم.

$$ \Delta{x}{\Delta{p}} \ge {h\over{4\pi}} $$

در رابطه فوق, متغیر ها به صورت زیر هستند

  • x: uncertainty in position
  • p: uncertainty of momentum
  • h: Planck's constant
comments