Heisenberg 불확실성 원칙
Heisenberg 불확실성 원리는 동시에 완벽한 정확도로 입자 (전자와 같은)의 위치와 운동량을 모두 아는 것은 불가능하다고 말합니다. 수학적으로 이것은 다음과 같이 표현됩니다.
* ΔX * ΔP ≥ h/4π
어디:
* Δx 위치의 불확실성입니다
* ΔP 운동량의 불확실성입니다
* h Planck의 상수 (양자 역학의 기본 상수)입니다.
시나리오
전자 (ΔX) 위치의 불확실성이 0이라면, 우리가 완벽한 정확도로 위치를 알고 있다는 것을 의미한다면, 운동량 (ΔP)의 불확실성이 무한히 커야합니다.
왜 이런 일이 일어나는지
이것은 단지 측정 도구의 한계가 아닙니다. 양자 역학의 기본 속성입니다. 이유는 다음과 같습니다.
* 파동 입자 이중성 : 전자는 입자와 파도처럼 행동합니다.
* 파도와 불확실성 : 파도에는 정확한 위치가 아니라 확률 분포가 있습니다. 완벽하게 정의 된 위치를 갖기 위해서는 파도가 무한히 좁아야하며, 이는 불가능합니다.
* 운동량과 파장 : 입자의 운동량은 파장과 관련이 있습니다. 완벽하게 국한된 파도는 무한한 파장을 가질 것이며, 이는 무한한 운동량을 의미합니다.
요약
절대적인 확실성을 가진 전자의 위치를 알고 있다면 (Δx =0), 당신은 그 운동량에 대해 전혀 알지 못합니다 (Δp는 무한합니다). 이것은 Heisenberg 불확실성 원리와 양자 역학의 파동 입자 이중성의 직접적인 결과입니다.
