불확실성 원리

소개

Heisenberg 불확실성 원칙 또는 불확실성 원칙으로도 알려진 불확실성 원칙은 1927 년 독일 물리학자인 Werner Heisenberg의 진술입니다. 이론적으로도 물체의 위치와 속도는 정확하게 측정 할 수 없다고 말합니다. 실제로, 본질적으로, 절대 위치와 정확한 속도의 개념은 관련이 없습니다. 물질의 파동 입자 이중성은이 원칙을 뒷받침합니다. 거시적 세계에서 Heisenberg의 불확실성 원리를 무시할 수 있지만 (비교적 큰 질량을 가진 물체의 위치와 속도의 불확실성은 최소화됩니다), 양자 세계에서는 매우 중요합니다.

불확실성 원리 이해

양자 물리학에서 Heisenberg 불확실성 원리의 인기에도 불구하고, 유사한 불확실성 원칙은 순수한 수학과 고전 물리학의 어려움에도 적용됩니다. 양자 물체는 양자 이론의 기본 특성으로 인해 파도와 같은 특성을 가지고 있다는 점에서 독특합니다.

연못의 잔물결을 고려하여 불확실성 원리 뒤에 일반적인 아이디어를 얻으십시오. 우리는 그 속도를 결정하기 위해 여러 피크와 트로프의 통과를 추적했습니다. 통과하는 피크가 많을수록 파도의 속도를 더 정확하게 결정할 수 있지만 그 위치에 대해 말할 수있는 덜 말할 수 있습니다. 이 사이트는 봉우리와 계곡 전체에 분산됩니다. 대조적으로, 우리가 파도의 봉우리 중 하나의 정확한 위치를 알고 싶다면, 우리는 그 속도에 대한 정보를 잃어버린 작은 파도 세그먼트 만 모니터링해야합니다. 간단히 말해서, 불확실성 원칙 연구 자료는 속도와 위치와 같은 두 가지 보완 속성 사이의 상충 관계를 간략하게 설명합니다.

불확실성 원칙의 예

움직이는 차 안에 컵 홀더에 물 한 잔이 활용할 수있는 예입니다. 이 물 유리에 수많은 물 분자가 있으며, 각각 고유 한 전자 세트가 있습니다. 물 한 잔은 육안으로 볼 수있는 거시적 물체입니다. 반면에 전자는 물과 같은 공간을 차지하지만 보이지 않으며 현미경으로 측정해야합니다. 작은 입자를 측정하는 효과는 소개에 표시된 바와 같이 우주에서의 운동량과 시간에 변화를 일으키지 만 더 큰 물체의 경우에는 그렇지 않습니다. 결과적으로 불확실성 원리는 거시적수보다 전자에 훨씬 더 큰 영향을 미칩니다.

Heisenberg 불확실성 원리 방정식

Heisenberg의 불확실성 원리는 양자 시스템의 본질을 정확하게 반영하는 수학적 진술입니다. 결과적으로, 우리는 두 가지 일반적인 불확실성 원리 방정식을 자주 분석합니다. 그들은 다음과 같습니다.

방정식 1 :∆x ⋅ ∆P ~ ħ

식 2 :∆E ⋅ ∆t ~

H/4

여기서,

planck의 상수는 2*pi

∆x는 위치의 불확실성과 동일합니다

∆P는 운동량의 불확실성과 동일합니다

∆E는 에너지의 불확실성과 동일합니다

∆T는 시간 측정의 불확실성과 동일합니다

결과

Heisenberg 원칙은 실험이 어떻게 고안되고 실행되는지에 큰 영향을 미칩니다. 입자의 운동량 또는 위치가있는 불확실성 원리에 대한 연구 자료 노트를 결정하는 것을 고려하십시오. 측정하려면 입자와 상호 작용하고 다른 변수를 변경해야합니다. 예를 들어 전자의 위치를 ​​측정하려면 전자와 광자와 같은 다른 입자 사이의 충돌이 필요합니다. 이것은 두 번째 입자의 운동량을 측정하는 전자로 전달하여 변화를 일으킨다.

파장이 제한되어 있고 따라서 전자 위치를보다 정확하게 결정하려면 더 많은 에너지가 필요하지만, 이는 접촉 중에 운동량을 훨씬 더 변화시킬 것입니다. 운동량 실험의 결과는 위치에 비슷한 영향을 미칩니다. 결과적으로 실험은 어느 정도의 정밀도로 한 번에 단일 변수에 대한 데이터 만 수집 할 수 있습니다.

는 모든 물질 파에서 관찰 가능한 Heisenberg의 불확실성 원리입니까?

모든 물질 파도에는 Heisenberg의 원칙이 적용됩니다. Heisenberg의 값은 위치 모멘텀 및 시간 에너지와 같은 치수가 Joule Sec 인 두 개의 컨쥬 게이트 특성의 측정 결함을 제어합니다.

그러나, 전자와 같이 낮은 질량을 가진 작은 입자에 대해서만 관찰 가능하고 중요합니다. 부정확성은 질량이 무거운 더 큰 입자에서 매우 작고 무시할 수 있습니다.

결론

불확실성 원리에 대한 연구 자료 노트는 관측 가능성이 두 개의 보완 관측 가능성을 측정 할 수있는 정밀도를 공식적으로 제한함으로써 관찰자와 독립적이지 않음을 증명한다. 또한 단일의 정확한 값이 아니라 현상이 다양한 값을 취할 수 있음을 나타냅니다.