Принцип невизначеності Гейзенберга
Але чому? Чому ми повинні мати справу з цими незрозумілими можливостями і хвильовими функціями, коли, здавалося б, немає нічого простішого, ніж просто взяти і виміряти відстань до частки або її швидкість.
Все дуже просто! Адже в макросвіті це дійсно так – ми з певною точністю вимірюємо відстань рулеткою, а похибка вимірювання визначається характеристикою приладу. З іншого боку, ми можемо практично безпомилково на око визначити відстань до предмета, наприклад, до столу. У всякому разі, ми точно диференціюючи його положення в кімнаті щодо нас та інших предметів. У світі ж частинок ситуація принципово інша – у нас просто фізично немає інструментів вимірювання, щоб з точністю виміряти шукані величини. Адже інструмент вимірювання вступає в безпосередній контакт з вимірюваним об’єктом, а в нашому випадку і об’єкт, і інструмент – це частинки. Саме це недосконалість, принципова неможливість врахувати всі чинники, які діють на частку, а також сам факт зміни стану системи під дією вимірювання і лежать в основі принципу невизначеності Гейзенберга.
Наведемо найпростішу його формулювання. Уявімо, що є деяка частка, і ми хочемо дізнатися її швидкість і координату.
В даному контексті принцип невизначеності Гейзенберга говорить: неможливо одночасно точно виміряти положення та швидкість частинки. Математично це записується так:
Тут дельта x – похибка визначення координати, дельта v – похибка визначення швидкості. Підкреслимо – даний принцип говорить про те, що чим точніше ми визначимо координату, тим менш точно знатимемо швидкість. А якщо визначимо швидкість, не матимемо ні найменшого поняття про те, де знаходиться частинка.
Сподіваємося, що ця стаття допомогла Вам трохи розім’яти мізки, згадати добре забуте старе, а може бути і дізнатися щось нове. Тут ми постаралися розповісти про квантову механіку просто, зрозуміло і по можливості цікаво. Звичайно, дана тема не може бути розкрита в рамках однієї статті, тому про парадокси, невирішених завданнях, чорні діри і котів Шредінгера ми поговоримо в самий найближчий час. А поки, щоб закріпити знання, пропонуємо подивитися тематичне відео. Можливо вас також зацікавлять правила оформлення креслень по ЕСКД.
Related posts:
- Принцип невизначеності Зазвичай поняття невизначеності, або неточності, ми пов’язуємо з точністю вимірювань. Будь-яке вимірювання, проведене над фізичним об’єктом, обмежено у своїй точності. Точність еталонів метра не перевищує ± 10-7 м, ваги – ± 10-7 кг, часу – ± 10-8с. Точність вимірювань завжди буде мати природний абсолютний нижня межа, незважаючи на вдосконалення техніки. Співвідношення між межами точності одночасного […]...
- Формулювання принципу невизначеності Результатом зусиль Гейзенберга став висновок в 1927 р наступного обмеження на застосовність до квантових об’єктів класичних понять: з підвищенням точності у визначенні координати падає точність, з якою може бути відомий імпульс. Справедливо і зворотне. Математично це обмеження виразилося в співвідношенні невизначеностей: Δx ∙ Δp ≈ h. Тут x – координата, p – імпульс, і h […]...
- Принцип відносності Галілея Будемо виробляти різні механічні досліди у вагоні поїзда, що йде рівномірно по прямолінійній ділянці шляху, а потім повторимо ті ж досліди на стоянці або просто на земній поверхні. Будемо вважати, що поїзд іде абсолютно без поштовхів і що вікна у потязі завішені, так що не видно, йде поїзд чи варто. Нехай, наприклад, пасажир вдарить по […]...
- Похибки вимірювань і приладів Показання приладів дещо відрізняються від дійсних значень вимірюваних величин. Це викликано непостійністю параметрів вимірювального ланцюга (зміна температури, індуктивності і т. П.), Недосконалістю конструкції вимірювального механізму (наявність тертя і т. Д.) І впливом зовнішніх факторів (зовнішні магнітні та електричні поля, зміна температури навколишнього середовища і т. Д.). Різниця між виміряним Аі і дійсним Пекло значеннями контрольованої […]...
- Відносна похибка Як вже говорилося раніше, коли ми порівнюємо точність вимірювання деякої наближеною величини, ми використовуємо абсолютну похибку. Поняття абсолютної похибки Абсолютна похибка наближеного значення-це модуль різниці точного значення і наближеного значення. Абсолютну похибку можна застосовувати для порівняння точності наближень однакових величин, а якщо ми збираємося порівнювати точності наближення різних величин, тоді однією абсолютної похибки недостатньо. Наприклад: […]...
- Похибка при вимірюванні Вимірювання цілком може містити помилки (похибки). Припустимо, в середні століття для вимірювання часу падіння використовували власний пульс (швидкість биття серця), оскільки точних годинників, що показують секунди, ще не існувало. Такий спосіб міг дати дуже різні результати навіть у однієї людини. Зараз є дуже точний годинник, але якщо вимір робить людина, похибка все одно можлива. Можливо, […]...
- Принцип внутрішнього згоряння: будову та принцип роботи Погодьтеся, що сьогодні неможливо уявити собі сучасний світ без автомобілів, поїздів, теплоходів і так далі. Але ж так було не завжди. Ще зовсім недавно якихось двісті років тому єдиним засобом пересування по землі крім власних ніг були коні. Коні возили вози, вози, карети, навіть вагони по рейках. І думка про те, що все це можна […]...
- Вимірювальні прилади. Ціна поділки Приступаючи до вимірювань, необхідно, перш за все, підібрати прилади з урахуванням їх меж вимірювань. Межі вимірювання – це мінімальне (нижня межа) і максимальне (верхня межа) значення шкали приладу. Найчастіше межа вимірювання одна, але може бути дві. Наприклад, лінійка має одну межу (верхню). Вона дорівнює 25 см. У термометра дві межі: Верхня межа вимірювання температури дорівнює […]...
- Вимірювальні прилади Вимірювальними приладами називають пристрої, за допомогою яких вимірюють фізичні величини. Добре знайомий вам вимірювальний прилад – лінійка З поділами (рис. 4.1, а). Невеликі об’єми рідини вимірюють за допомогою вимірювальних циліндрів (рис. 4.1, б). Час вимірюють за допомогою годинника (рис. 4.1, в). Шкала вимірювального приладу. Щоб виміряти довжину олівця, до нього прикладають лінійку з поділками так, […]...
- Як вимірюють фізичні величини? Фізичні величини – це кількісні характеристики фізичних тіл і явищ. Приклади фізичних величин: довжина тіла, проміжок часу, швидкість руху тіла, температура тіла, пройдений тілом шлях. Різні фізичні величини вимірюються в різних одиницях виміру. Так температура вимірюється в градусах Цельсія (° C), час – в секундах (с), відстань – в метрах (м), швидкість – у пройдених […]...
- Принцип відносності Галілея – коротко Принцип відносності Галілея (1564-1642) говорить: У інерційних системах відліку всі процеси протікають однаково, якщо система нерухома або рухається рівномірно і прямолінійно. В даному випадку мова йде виключно про механічних процесах. Що це означає? Це означає, що якщо ми, наприклад, будемо плисти на рівномірно і прямолінійно рухається поромі через туман, ми не зможемо визначити, рухається паром […]...
- Фізичні величини та їх вимірювання У фізиці для того, щоб щось дізнатися чи припустити, часто досить спостережень. Тобто, випадково помічена закономірність, особливість може стати основою для гіпотези. Але для того, щоб цю гіпотезу підтвердити або спростувати, потрібно щось більше – провести експеримент, ну або поставити досвід, як це називається у фізиці. Вимірювання фізичних величин При проведенні досвіду завжди проводять певні […]...
- Похибка прямих вимірювань Погляньте на малюнок. Внизу показано вимірювання довжини олівця, коли ми дивимося на нього спереду, наприклад, сидячи на стільці. А вгорі показано вимірювання довжини, коли ми дивимося на олівець зверху, наприклад, нахилившись над партою. Тому, кілька разів вимірюючи лінійкою довжину одного і того ж олівця, кожен з нас може отримати різні результати. Узагальнено ми скажемо: при […]...
- Три стани речовини Речовина може зустрічатися нам в 3-х видах або, як кажуть у фізиці, агрегатних станах: Газоподібному; Рідкому; Твердому. Один з найпростіших способів переводити речовини в різні агрегатні стани є зміна температури. Найчастіше ми бачимо воду в рідкому вигляді. Але якщо її нагріти, то вона перетворюється в пар. А якщо охолодити, то в лід або сніг. Виходить, […]...
- Дискретність електричного заряду. Густина заряду Надзвичайно точні вимірювання показали, що заряд протона по модулю в точності дорівнює заряду електрона. Більше того, інші заряджені елементарні частинки також мають електричні заряд в точності рівний заряду електрона. Таким чином, заряд електрона є мінімально можливим електричним зарядом, мінімальної “порцією” електричного заряду, тому його називають елементарним зарядом. Численні спроби, що тривають і в даний час, […]...
- Як вимірюють відстані в космосі? Для цієї мети використовується безліч різних методів. Так, екіпаж космічного корабля “Аполлон-11” залишив на Місяці лазерний відбивач, за допомогою якого відстань між Землею і Місяцем вдалося виміряти з точністю до сантиметра. Відстані до інших тіл Сонячної системи – планет, астероїдів і т. д. – можна виміряти за допомогою радарів – шляхом аналізу відбитих від них […]...
- Синхротронне випромінювання: поняття, основи, принцип Спектр синхротронного випромінювання не так уже й великий. Тобто вона може бути розділена лише на кілька видів. Якщо частка нерелятивістська, то таке випромінювання називається циклотронної емісією. Якщо, з іншого боку, частинки є релятивістськими за своєю суттю, то випромінювання, отримані в результаті їхньої взаємодії, іноді називаються ультрарелятивістських. Синхронне випромінювання може бути досягнуто або штучно (в синхротронах […]...
- Ухвалення рішення в умовах невизначеності Господарюючий суб’єкт у своїй діяльності стоїть перед вибором: – Що робити? – Для кого виробляти? – За рахунок яких ресурсів виробляти? Прийняття рішень можливо різними способами. У 80-ті роки виникла теорія прийняття рішень. Види прийняття рішень: 1. Інтуїція (inside). 2. Судження. 3. Аналітичний – пов’язаний з докладним розглядом всіх варіантів рішення і можливих наслідків. Яким […]...
- Принцип Ферма В основу геометричної оптики замість розглянутих законів може бути покладено принцип Ферма. Він стверджує, що світло поширюється по такому шляху, для проходження якого йому потрібно екстремальний час, тобто час має бути або мінімальним, або максимальним, або однаковим для всіх можливих шляхів. В останньому випадку всі шляхи світла між двома точками опиняються таутохронность, тобто вимагають для […]...
- Частка PARTICLE Частинки – це слова, які надають смислові відтінки словами або групам слів. Вони не є членами речення і примикають до слів. Основні частинки: only – тільки just – тільки, лише alone – тільки, лише Yet – ще (вживається в негативних пропозиціях) Still – ще (вживається в стверджувальних реченнях) Simply – просто Never – ніколи Exactly […]...
- Швидкість у фізиці Ми розглянули переміщення предмета на площині. Слід сказати, що будь-яке переміщення відбувається в часі. Можна сказати, що куля перемістився з початкової точки А в кінцеву точку Б за якийсь проміжок часу: Δt = t1 – t0, де t1 – кінцевий час; t0 – початковий час; Δt – проміжок часу Якщо ми хочемо дізнатися як швидко […]...
- Вимірювання фізичних величин Ми говоримо, що маса банки з медом – 4 кг, довжина олівця – 15 см, а час сходу Сонця – 6 години ранку. Звідки ж з’являються ці числа? І взагалі, звідки беруться числові значення фізичних величин? Числові значення фізичних величин з’являються в ході вимірювань. Виміряти – значить порівняти з мірою, тобто зразком для порівняння. Наприклад, […]...
- Визначення відстані до небесних тіл На Землі визначення відстаней зазвичай не складає особливих труднощів, але коли справа стосується масштабів, в мільйони разів перевищують земні, звичайні способи не годяться. За довгі роки розвитку астрономії з’явилося декілька способів визначення відстаней до небесних тіл, але універсальний так і не було вироблено, тому певний метод вибирають, зазвичай, виходячи з умов. Задача визначення відстаней до […]...
- Принцип додатковості Датський фізик Нільс Бор сформулював наприкінці 1920-х рр. концепцію, яку назвав принципом додатковості. Він намагався надати сенс загадок квантової механіки, яка стверджувала, зокрема, що світло іноді поводиться як хвиля, а іноді як частка. Для Бора, як пише історик науки Луїза Гилдер, “додатковість була майже релігійною вірою в те, що парадокси квантового світу повинні сприйматися як […]...
- Відстань до зірок Відстань до віддаленого об’єкта можна визначити методом, званим триангуляцією. Для того необхідно провести до нього прямі з двох кінців відомого відрізка (базису), а потім розрахувати розміри отриманого трикутника, за значеннями базису та двох прилеглих до нього кутів. Подібний метод використовується і в астрономії, однак масштаби тут незрівнянно більше, а результат вимірювання тим точніше, чим більше […]...
- Рух молекул і дифузія Якими б не були маленькими молекули, навіть між ними є відстань. І найдивніше, що частинки речовини (молекули) постійно рухаються. Молекули рухаються і в рідинах, і в газах, і навіть в твердих речовинах. Рух в речовині є майже при будь-яких умовах, але зазвичай ми не можемо помітити його поглядом. Рух молекул можна іноді побачити при високих […]...
- Принцип роботи телескопу Що таке телескоп? Це інструмент, за допомогою якого можна спостерігати за віддаленим предметом, завдяки певним лінз і електромагнітного випромінювання самого предмета. У скільки разів збільшує подібна техніка? Все залежить від моделі: самий прості дитячі телескопи в 10 разів, а найпотужніший Хаббл – більш ніж в 1000 разів. Працює телескоп за рахунок заломлення світла і набору […]...
- Термоелектричний генератор: устрій і принцип дії Термоелектричний генератор (або термогенератор) – являє собою електротехнічний пристрій, здатне на пряме перетворення тепла (теплової енергії) в електроенергію. Термогенератор містять в своїй конструкції термоелементи – різних з’єднання матеріалів, які утворюють термопари. Загальний принцип дії термоелектричного генератора заснований на використанні ефекту термо-ЕРС Зеебека. Суть даного ефект полягає в трансформації енергії за коштами різниці наявних температур на […]...
- Принцип дії збільшувального скла (лупи)? Збільшувальне скло складається з двоопуклої лінзи, обидві поверхні якої викривлені назовні. Промені світла, що проходять через лінзу, відхиляються всередину, збираючись в одній з двох фокальній точок, розташованих по обидві сторони лінзи. Відстань від центру лінзи до його фокусної точки (що становить у звичайного збільшувального скла близько 12 сантиметрів) називається фокусною відстанню. Коли відстань від збільшувального […]...
- Принцип роботи трифазного двигуна Електродвигуном називається таке електромеханічний пристрій, що перетворює електричну енергію в механічну енергію. При використанні трифазної системи змінного струму, найбільш широко використовується трифазний асинхронний двигун, так як цей тип двигуна не вимагає в більшості випадків пускового пристрою. Більшість трифазних асинхронних двигунів запускається в роботу за допомогою прямого пуску з використанням комутаційних апаратів. Для кращого розуміння принципу […]...
- Принцип обчислення національного доходу Коливання рівня економічної активності відслідковуються через такий параметр, як національний дохід. Необхідна для його обчислення статистика збирається і обробляється постійно. Основні дані публікуються в національних статистичних щорічниках (в Великобританії The Blue Book). Основний принцип обчислення національного доходу зводиться до наступного. Дохід – це потік товарів і послуг протягом певного періоду часу: якщо дохід зростає, то […]...
- Принцип безпосередності в цивільному процесуальному праві Визначимо зміст і місце принципу безпосередності в цивільному процесуальному праві. Принцип безпосередності тісно пов’язаний з принципом усності. Принцип усності відносять до форми представлення доказів і матеріалів суду, а також до характеру судового розгляду. Принцип безпосередності є формою сприйняття матеріалу суддею і судом. У ряді випадків суд змушений сприймати матеріал, який важко або неможливо уявити в […]...
- Принцип роботи асинхронного двигуна Подаючи напругу тільки на обмотку статора, асинхронний двигун починає працювати. Цікаво знати, як це працює, чому так відбувається? Це дуже просто, якщо зрозуміти, як відбувається процес індукції, коли в роторі індукується магнітне поле. Наприклад, в машинах постійного струму, доводиться окремо створювати магнітне поле в якорі (роторі) НЕ через індукцію, а за допомогою щіток. Коли ми […]...
- Принцип відносності Галілея. Системи відліку “Відкриття супутників Юпітера, фаз Венери, сонячних плям і т. д. зажадало лише наявність телескопа і деякого працьовитості, але потрібен був незвичайний геній, щоб відкрити закон природи в таких явищах, які завжди перебували перед очима, але пояснення яких, тим не менш, завжди випадало від пошуків філософів “. Ж. Л. Лагранж У 1632 р в книзі “Діалог […]...
- Принцип актуалізму Чому ми віримо, що круговорот речовини порід – це реальність, а не просто цікава ідея? Та тому, що реальність його доводиться наступним фактом. Який би континент ми ні стали досліджувати, ми знайдемо на ньому породи, що відповідають кожній фазі кругообігу, і породи, що представляють собою проміжні градації між фазами. Далі ми знаходимо приклади всіляких переходів […]...
- Який принцип роботи карбюратора? Основна функція карбюратора – змішувати бензин з повітрям в необхідному співвідношенні. Приготування горючої суміші – карбюрація. Практично у всіх сучасних автомобілях застосовується метод упорскування палива, т. к. є найбільш економічним і ефективним. У той час як всі застарілі моделі автомобілів, а також, невеликі пристрої, наприклад, газонокосарки, квадроцикли, застосовують карбюратор, т. к. він простий і дешевий. […]...
- Принцип золотого перерізу в макроекономіці Концентрація продавців на ринку відображає відносну величину і кількість підприємств, що діють в галузі. Чим менше число підприємств, тим вище рівень концентрації. При однаковому числі підприємств на ринку не відрізняються один від одного рівень концентрації нижче. Рівень концентрації впливає на поведінку підприємства: чим вище рівень концентрації, тим більше підприємства залежать один від одного. Результат самостійного […]...
- Що таке лазер: принцип роботи та застосування Складно в наш час знайти людину, яка ніколи не чула б слова “лазер”, проте чітко уявляють, що це таке, мізерна кількість. За півстоліття з моменту винаходу лазери різних видів знайшли застосування в широкому спектрі напрямків, від медицини до цифрової техніки. Так що ж таке лазер, який принцип його дії, і для чого він потрібен? Що […]...
- Принцип роботи реле Принцип роботи реле – з’єднання / роз’єднання контактів за допомогою електроприводу. Струм протікає через обмотку котушки реле створює магнітне поле, яке притягує якір до сердечника котушки. Цей якір механічно з’єднаний з рухомим (загальним) контактом, який від’єднується від одного контакту (нормально замкнутого) і з’єднується з іншим (нормально розімкненим). Струм в котушці реле може текти, а може […]...
- Методи визначення поверхневого натягу Існують два типи методів визначення поверхневого натягу: Статичний; Динамічний. Динамічні методи, наприклад метод коливання струменя, що випливає з отвору неправильної форми, дозволяють виміряти поверхневий натяг новоствореної поверхні відразу після її утворення. Статичними методами вимірюють поверхневий натяг на межі розділу фаз, що прийшли в рівновагу. Якщо рівновага між фазами встановлюється досить швидко, то статичний поверхневий натяг […]...