FormationVidenskab

Heisenbergs usikkerhed - døren til mikroverden

Da den unge Maks Plank fortalte sin lærer, at han ønskede at fortsætte med at engagere sig i teoretisk fysik, smilede han og forsikrede ham om, at jeg lige har lært der har intet at gøre - kun venstre "rydde op i rough." Ak! Indsatsen Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger og andre. Alt er vendt på hovedet, og så grundigt, at du ikke vil vende tilbage, og forud for vejene. Yderligere - mere, midt i den generelle teori om kaos pludselig dukker for eksempel Heisenberg usikkerhed. Som de siger, det er bare ikke nok. Ved årsskiftet 19-20 århundreder har forskere åbnet døren til det ukendte område af elementarpartikler, og der er de sædvanlige Newtons mekanik mislykkedes.

Det ser ud til, "før", alt er vel - at den fysiske krop, så dens koordinater. I "normal fysik," du kan altid tage en pil og angive "poke" i sin "normale" objekt, selv bevæger sig. Slip teoretisk udelukket - Newtons love ikke laver fejl. Men her er genstanden for undersøgelsen bliver mindre - korn, et molekyle, atom. Først forsvinder de nøjagtige konturer af objektet, og derefter i sin beskrivelse vises probabilistiske skøn over de gennemsnitlige rater for gasmolekyler, og endelig de molekyler koordinater er "gennemsnitlig", men vi kan sige om gassen molekyle: enten her eller der, men mest sandsynligt et eller andet sted i dette område. Tiden vil passere, og løse problemet med Heisenberg usikkerhed, men at senere, men lige nu ... Prøv at ramme "teoretisk boom" i objektet, hvis det er "i den mest sandsynlige oprindelse." Svag? Og hvilken slags objekt, hvad hans størrelse, form? Der var flere spørgsmål end svar.

Og hvad med atomet? Nå nu kendt planetarisk model blev foreslået i 1911 og straks forårsaget en masse spørgsmål. Chief blandt dem: både den negative elektron kredsløb holdes, og hvorfor han ikke falder på den positive kerne? Som de siger - godt spørgsmål. Det skal bemærkes, at alle de teoretiske beregninger på dette tidspunkt foretaget på grundlag af klassisk mekanik - Heisenbergs usikkerhed har ikke vundet en ærefuld plads i teorien om atomet. Denne kendsgerning tillader ikke forskerne til at forstå essensen af mekanikken i atomet. "Hoteller" Niels Bohr atom - det gav ham stabilitet til den antagelse, at elektronen har orbitale niveauer, at være på, som han ikke udstråle energi, det vil sige, ikke mister det, og ikke falde ind i kernen.

Undersøgelse af kontinuiteten af energimarkederne tilstande af atomet har allerede givet skub i udviklingen af en helt ny fysik - kvante, påbegyndt af Maks Plank i 1900. Han opdagede fænomenet kvantisering af energi, og Niels Bohr fundet en anvendelse for det. Men senere blev det konstateret, at der er beskrevet af den klassiske mekanik model af atomet kan vi forstå makrokosmos helt forkert. Selv tid og rum i form af kvanteverdenen tager på en helt anden betydning. På dette tidspunkt forsøget på teoretiske fysikere giver en matematisk model af den planetariske atom sluttede fleretages og nyttesløse ligninger. Problemet blev løst ved hjælp af Heisenberg ubestemthedsrelationen. Denne overraskende beskedne matematisk udtryk binder usikkerhed rumlige koordinater Ax og Av hastighed partikelmasse m og Plancks konstant h:.

Ax * Av> t / m

Derfor den grundlæggende forskel mikro- og makro: position og hastighed af partiklerne i mikro ikke detekteret i en bestemt form - de har en probabilistisk karakter. På den anden side, Heisenberg princippet i den højre side indeholder en meget konkret positiv værdi, hvilket indebærer, at værdien af nul elimineres mindst én af usikkerhed. Dette betyder i praksis, at den hastighed og position af partiklerne i det subatomare verden altid bestemmes med en fejl, og det er aldrig nul. På nøjagtig samme vinkel binde Heisenberg usikkerhed andre forbundne par af egenskaber, såsom energi og tid usikkerhed E At?:

ΔEΔt> h

Essensen af dette udtryk er, at det er umuligt at samtidigt at måle energien af nukleare partikler og det tidspunkt, hvor hun er i besiddelse af det, uden at usikkerheden af sin værdi siden energimåling tager noget tid, i løbet af hvilken energien tilfældigt ændret.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 da.delachieve.com. Theme powered by WordPress.