Αβεβαιότητας του Heisenberg - η πόρτα του μικρόκοσμου

Όταν ο νεαρός Maks Σανίδα είπε ο δάσκαλός του ότι ήθελε να συνεχίσει να συμμετέχει στη θεωρητική φυσική, χαμογέλασε και τον διαβεβαίωσε ότι μόλις έμαθα εκεί έχει τίποτα να κάνει - μόνο αριστερά «καθαρίσει το τραχύ». Αλίμονο! Οι προσπάθειες Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger και άλλα. Τα πάντα είναι ανάποδα, και τόσο καλά ότι δεν θα επιστρέψει πίσω και μπροστά από τους δρόμους. Περαιτέρω - περισσότερο, εν μέσω εμφανίζεται ξαφνικά η γενική θεωρία του χάους, για παράδειγμα, η αβεβαιότητα Heisenberg. Όπως λένε, είναι απλά δεν είναι αρκετό. Στο γύρισμα του 19-20 αιώνα, οι επιστήμονες έχουν ανοίξει την πόρτα για την άγνωστη περιοχή των στοιχειωδών σωματιδίων, και υπάρχει η συνήθης νευτώνεια μηχανική απέτυχε.

Φαίνεται, «πριν», όλα είναι καλά - ότι το φυσικό σώμα, έτσι συντεταγμένες του. Στην «κανονική φυσική», μπορείτε πάντα να πάρετε ένα βέλος και να καθορίσετε «χώνει» στην «κανονική» αντικείμενο, ακόμα και κινείται. Slip θεωρητικά αποκλείεται - νόμοι του Νεύτωνα δεν κάνουν λάθη. Αλλά εδώ είναι το αντικείμενο της μελέτης γίνεται όλο και μικρότερος - δημητριακών, ένα μόριο, άτομο. εξαφανίζονται Πρώτα τα ακριβή περιγράμματα του αντικειμένου, και στη συνέχεια στην περιγραφή του εμφανίζονται πιθανολογική εκτίμηση των μέσων συντελεστών για τα μόρια του αερίου, και, τέλος, οι συντεταγμένες μόρια είναι «μέσο όρο», αλλά μπορούμε να πούμε για το μόριο του φυσικού αερίου: είναι είτε εδώ, είτε εκεί, αλλά κατά πάσα πιθανότητα κάπου σε αυτόν τον τομέα. Ο χρόνος θα περάσει, και να λύσει το πρόβλημα της αβεβαιότητας του Heisenberg, αλλά αργότερα, αλλά τώρα ... Προσπαθήστε να χτυπήσει το «θεωρητικό έκρηξη» στο αντικείμενο αν είναι «το πιο πιθανό προέλευσης.» Ασθενής; Και τι είδους αντικείμενο, τι το μέγεθός του, το σχήμα; Υπήρξαν περισσότερες ερωτήσεις παρά απαντήσεις.

Και τι γίνεται με το άτομο; Καλά τώρα γνωστό πλανητικό μοντέλο προτάθηκε το 1911 και προκάλεσε αμέσως πολλές ερωτήσεις. Η σημαντικότερη από αυτές: τόσο η αρνητική τροχιά των ηλεκτρονίων διατηρείται και γιατί δεν εμπίπτει στη θετική πυρήνα; Όπως λένε - καλή ερώτηση. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι όλοι οι θεωρητικοί υπολογισμοί αυτή τη στιγμή διεξάγονται βάσει της κλασικής μηχανικής - αβεβαιότητας του Heisenberg δεν έχει κερδίσει τιμητική θέση στη θεωρία του ατόμου. Το γεγονός αυτό δεν επιτρέπει στους επιστήμονες να κατανοήσουν την ουσία των μηχανισμών του ατόμου. άτομο «Spas» Niels Bohr - του έδωσε τη σταθερότητα στην υπόθεση ότι το ηλεκτρόνιο έχει τροχιακή επίπεδα, όντας κατά την οποία ο ίδιος δεν εκπέμπει ενέργεια, δηλαδή, μην το χάσετε και να μην πέσει στον πυρήνα.

Μελέτη για τη συνέχεια των ενεργειακών καταστάσεων του ατόμου έχει ήδη δοθεί ώθηση στην ανάπτυξη μιας εντελώς νέας φυσικής - η κβαντική, ξεκίνησε από Maks Plank το 1900. Ανακάλυψε το φαινόμενο της κβάντωσης της ενέργειας, και Niels Bohr βρει μια χρήση για αυτό. Αργότερα, όμως, διαπιστώθηκε ότι περιγράφεται από τον κλασικό μοντέλο μηχανική του ατόμου μπορούμε να καταλάβουμε το μακρόκοσμο απολύτως λάθος. Ακόμα χώρο και το χρόνο από την άποψη του κβαντικού κόσμου παίρνει μια εντελώς διαφορετική έννοια. Με αυτή τη φορά η προσπάθεια των θεωρητικών φυσικών δώσει ένα μαθηματικό μοντέλο του πλανητικού ατόμου έληξε πολυώροφα και μάταιη εξισώσεις. Το πρόβλημα λύθηκε με τη χρησιμοποίηση της αβεβαιότητας σχέση Heisenberg. Αυτή η απροσδόκητα μέτρια μαθηματική έκφραση δεσμεύεται αβεβαιότητα χωρικές συντεταγμένες Δx και Δν σωματιδίων ταχύτητα μάζας m και σταθερά h του Planck:.

Δx * Δν> h / m

Εξ ου και η θεμελιώδης διαφορά μικρο- και μακρο: θέση και ταχύτητα των σωματιδίων στις μικρο δεν ανιχνεύεται σε μια συγκεκριμένη μορφή - έχουν μια πιθανολογική φύση. Από την άλλη πλευρά, η αρχή του Heisenberg στη δεξιά πλευρά περιέχει μια πολύ συγκεκριμένη θετική τιμή, πράγμα που σημαίνει ότι η τιμή μηδέν απομακρύνεται τουλάχιστον ένα αβεβαιότητας. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα και τη θέση των σωματιδίων στον υποατομικό κόσμο καθορίζεται πάντοτε με ένα σφάλμα, και δεν είναι ποτέ μηδενική. Με τον ίδιο ακριβώς γωνία του Heisenberg αβεβαιότητα που δεσμεύουν άλλα συνδεδεμένα ζεύγη χαρακτηριστικών, όπως η ενέργεια και το χρόνο αβεβαιότητα E Δt;:

ΔEΔt> h

Η ουσία αυτής της έκφρασης είναι ότι είναι αδύνατο να μετρηθεί ταυτόχρονα την ενέργεια των πυρηνικών σωματιδίων και την ώρα κατά την οποία η ίδια διαθέτει, χωρίς την αβεβαιότητα της αξίας του από τη μέτρηση της ενέργειας χρειάζεται κάποιο χρόνο, κατά τον οποίο η τυχαία αλλαγή της ενέργειας.