Heisenberg syn ûnwissens - de doar oan 'e microworld

Doe't de jonge Maks Plank fertelde syn learaar, dat hy woe fierder te ûntliene teoretyske natuerkunde, hy glimke en wis him dat ik krekt leard dêr hat neat te dwaan - allinne oerbleaun "romjen de rûge." Oe wee! Ynspannings Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger en oaren. Alles is kop, en sa troch ende wer troch, dat jimme sille net weromkomme werom en foarút fan de diken. Fierder - mear, middenmank de algemiene teory fan gaos ynienen ferskynt, bygelyks, de Heisenberg ûnsekerheid. As se sizze, it is krekt net genôch. By de bar fan 19-20 ieuwen, wittenskippers hawwe iepene de doar nei it ûnbekende gebiet fan de elemintêre dieltsjes, en dêr is de gebrûklike Newtonian meganika mislearre.

It soe lykje, "foar", alles is goed - dat it fysike lichem, sadat syn koördinaten. Yn "normale natuerkunde," jo kinne altyd nimme in pylk en spesifisearje "poke" yn syn "normale" objekt, sels beweecht. Slip teoretysk útsluten - Newton syn wetten net meitsje flaters. Mar hjir it objekt fan ûndersyk wurdt hieltyd minder - sied, molecule, atoom. Earst ferdwine de eksakte kontoeren fan it objekt, en dan yn syn beskriuwing ferskine probabilistic rûzings fan gemiddelde tariven foar it gas molekulen, en as lêste, de molekulen koördinaten binne "gemiddeld", mar we kinne sizze oer it gas molecule: is of hjir of dêr, mar meast wierskynlik earne yn dit gebiet. Tiid sil foarby, en oplosse it probleem fan 'e Heisenberg ûnwissigens, mar dat letter, mar rjochts no ... Besykje om sloech de "teoretyske Boom" yn it objekt as it is "yn' e meast wierskynlik oarsprong." Swakke? En wat soarte fan foarwerp, wat syn maat, stal? Der wiene mear fragen as antwurden.

En hoe sit it mei it atoom? No no bekend planetêre model waard foarsteld yn 1911 en fuortendaliks feroarsake in soad fragen. Chief ûnder hjarren: sawol de negative elektron orbit wurdt holden en wêrom't er net falle op de positive kearn? As se sizze - goede fraach. Dêrby moat opmurken wurde dat alle teoretyske berekkenings op dit stuit útfierd op basis fan de klassike meganika - Heisenberg syn ûnwissens hat net wûn in earfolle plak yn 'e teory fan it atoom. Dit feit net tastean wittenskippers te ferstean it wêzen fan de meganika fan it atoom. "Spa" Niels Bohr Atom - dat joech him stabiliteit oan 'e ferûnderstelling dat it elektron hat orbital nivo, wêzen op dêr't er net útstrielje enerzjy, ie, net ferlieze it en net falle yn 'e kearn.

Stúdzje nei de kontinuiteit fan 'e enerzjy steaten fan it atoom hat al jûn ympulzen foar de ûntjouwing fan in folslein nij fysika - kwantum, begûn troch Maks Plank yn 1900. Hy ûntduts it fenomeen quantization fan enerzjy, en Niels Bohr fûn in gebrûk derfoar. Letter, lykwols, dat waard fûn dat beskreaun troch klassike meganika model fan it atoom kinne wy begripe it macrocosm absoluut mis. Sels tiid en romte yn termen fan it kwantum wrâld nimt op in hiel oare betsjutting. Troch dizze tiid it besykjen fan de teoretyske natuerkundigen jouwe in wiskundige model fan de planetêre atoom einige multistory en futile fergelikingen. It probleem waard oplost troch it gebrûk fan de Heisenberg ûnwissichheid relaasje. Dit ferrassend beskieden wiskundige útdrukking bynt ûnwissichheid romtlike koördinearret Δx en Δv snelheid dieltsje massa m en Planck syn konstante h:.

Δx * Δv> h / m

Dêrfandinne de essinsjele ûnderskie micro- en makro: posysje en Velocity fan de dieltsjes yn de mikro net ûntdutsen yn in bepaalde foarm - se hawwe in probabilistic natuer. Oan 'e oare kant, de Heisenberg prinsipe yn it rjochts-kant side befettet in hiel konkreet positive wearde, dat ymplisearret dat de wearde fan nul is opheft op syn minst ien fan de ûnwissichheid. Yn 'e praktyk, dit betsjut dat de snelheid en de posysje fan de dieltsjes yn de subatomêre wrâld wurdt altyd bepaald mei in flater, mar it is nea nul. Yn eksakt deselde hoeke Heisenberg ûnwissichheid bind oare keppele pearen fan eigenskippen, lykas enerzjy en de tiid ûnwissigens? E Δt:

ΔEΔt> h

De essinsje fan dizze útdrukking is dat it is ûnmooglik om tagelyk mjitten de enerzjy fan de nukleêre dieltsjes en de tiid oan dêr't se besit is, sûnder de ûnwissigens fan syn wearde sûnt de enerzjy mjitting nimt wat tiid, in tiid dat de enerzjy wurdt willekeurich feroare.