Αρχή της απροσδιοριστίας: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
μ Σωστή η διόρθωση από τον φίλο, αλλά τελικά η επίσημη ορολογία είναι «ανηγμένη σταθερά του Plank". |
μ διορθώσεις με τη χρήση AWB (12151) |
||
Γραμμή 1:
{{πηγές|31|12|2016}}{{Κβαντική μηχανική}}
Η '''αρχή της απροσδιοριστίας''' ή διαφορετικά '''αρχή της αβεβαιότητας''' είναι βασικό [[αξίωμα]] της [[Κβαντική Μηχανική|κβαντικής μηχανικής]] που διατυπώθηκε για πρώτη φορά το [[1927]] από τον [[Βέρνερ Χάιζενμπεργκ]] (''Werner Heisenberg'', [[1901]] - [[1976]]). Σύμφωνα με την αρχή της απροσδιοριστίας είναι αδύνατο να μετρηθεί ταυτόχρονα και με ακρίβεια, ούτε πρακτικά, ούτε και θεωρητικά η [[θέση]] και η [[ταχύτητα]], ή [[ορμή]], ενός [[Σωμάτιο|σωματίου]].<br />
Εν αντιθέσει με την [[αρχή της αιτιοκρατίας]], σύμφωνα με την αρχή της απροσδιοριστίας υπάρχουν γεγονότα των οποίων η εκδήλωση δεν υπαγορεύεται από κάποια αιτία.
Η απροσδιοριστία αυτή δεν αναφέρεται στην ανικανότητα του ανθρώπου να παρατηρήσει ορισμένα φαινόμενα στον μικρόκοσμο αλλά σε μία πραγματική ιδιότητα του Φυσικού Κόσμου, η οποία εμφανίζεται και πειραματικά. Ο λόγος που δεν βλέπουμε αυτή την αβεβαιότητα στην καθημερινότητα είναι ότι εμφανίζεται σε πολύ μικρή κλίμακα και γίνεται κυρίως εμφανής στον μικρόκοσμο.
Γραμμή 7:
Η βασική έκφραση της αρχής της απροσδιοριστίας είναι αυτή του 1927:
'''Εάν μετράμε τη θέση ενός σωματίου με αβεβαιότητα <math>\Delta x</math> και ταυτόχρονα μετράμε την ορμή του με αβεβαιότητα <math>\Delta p</math>, τότε το γινόμενο των δύο μεγεθών δεν μπορεί να είναι μικρότερο από έναν αριθμό της τάξης του <math>\hbar</math>, όπου <math>\hbar</math> (προφέρεται "h-bar") η ανηγμένη [[
:<math>\Delta x\cdot\Delta p\ge\frac{\hbar}{2}</math>
Οι αβεβαιότητες των μεγεθών θέσης και ορμής <math>\Delta x</math> και <math>\Delta p</math> ισούνται με τη διασπορά τους γύρω από τη μέση τους τιμή.
Ο ίδιος ο Χάιζενμπεργκ εξήγησε ότι η ελάχιστη αβεβαιότητα στη μέτρηση των <math>\Delta x</math> και <math>\Delta p</math> δεν είναι πειραματικό σφάλμα, δεν οφείλεται δηλαδή στις ατέλειες των πειραματικών συσκευών, αλλά προκύπτει από τη δομή της [[
Η σχέση αβεβαιότητας ισχύει για μεγέθη που μετρούνται στον ίδιο άξονα, για παράδειγμα για το ζευγάρι <math>\Delta x</math>, <math>\Delta p_x</math>.
Γραμμή 23:
Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει όριο στην ακρίβεια που μπορούμε να μετρήσουμε την [[ενέργεια]] <math>\Delta E</math> ενός συστήματος, αν το σύστημα παραμένει σε μια δεδομένη ενεργειακή κατάσταση για χρόνο <math>\Delta t</math>.
Θεμελιώδη αποτελέσματα για την απόδειξη των παραπάνω ανισοτήτων είναι αυτά του W. Heisenberg<ref>[http://sci-hub.cc/10.1007/BF01397280 W. Heisenberg, "Ueber den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik"]</ref>
<math>E,t</math> (ενέργεια και χρόνος):
:<math>pq - qp = \frac{h}{2\pi i}</math>
και
:<math>Et - tE = \frac{h}{2\pi i}</math>
Γραμμή 42:
Τώρα ο τελεστής <math>A_0 = A - \langle A \rangle</math> έχει μέση τιμή μηδέν. Μπορούμε να ορίσουμε την αβεβαιότητα του <math>A</math> ως:
:<math>\Delta A = \sqrt{\langle A_o^2 \rangle} = \sqrt{\langle A^2 \rangle - \langle A \rangle ^2}</math>
Μια άλλη χρήσιμη έννοια είναι ο μεταθέτης δύο τελεστών <math>A,B</math>, που γράφεται ως <math>[A , B] = AB - BA</math>.
Από κβαντομηχανικής άποψης το <math>A B</math> σημαίνει ότι πρώτα κάνουμε την μέτρηση του <math>B</math> και μετά του <math>A</math> ενώ <math>BA</math> σημαίνει πρώτα του <math>A</math> και μετά του <math>B</math>. Δηλαδή η σειρά με την οποία γίνεται η μέτρηση ενός τελεστή επί μιας κατάστασης <math>\psi</math>, είναι αυτή με την οποία δρα ο τελεστής στην κατάσταση: <math>BA\psi = B(A\psi) = B\phi</math>. <
Μπορεί να δείξει κανείς πως το μέτρο της μέσης τιμής δύο τελεστών <math>A,B</math> σχετίζεται με τις μέσες τιμές των τελεστών <math>A^2,B^2</math> με την ακόλουθη σχέση:
:<math>|\langle AB \rangle| \leq \sqrt{\langle A^2\rangle \langle B^2 \rangle}</math>
Γραμμή 64:
== Λανθασμένη γενίκευση ==
Λανθασμένα πολλές φορές, γενικεύεται η αρχή της απροδιοριστίας σε φαινόμενα της καθημερινής ζωής, όπως και η [[
== Βιβλιογραφία ==
Γραμμή 77:
== Εξωτερικοί σύνδεσμοι ==
*[https://web.archive.org/web/20170608142616/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/uncer.html HyperPhysics (Georgia State University)]
{{Authority control}}
|