اصل عدم قطعیت: تفاوت بین نسخه‌ها

از ویکی نجوم
پرش به: ناوبری، جستجو
جز (اصل عدم قطعيت را به اصل عدم قطعیت منتقل کرد: جایگزینی متن - 'ي' به 'ی')
(بدون تفاوت)

نسخهٔ ‏۲ سپتامبر ۲۰۱۲، ساعت ۰۱:۳۲

این نوشتار نیازمند منبع است . با ویرایش آن و اضافه کردن منابع معتبر ما را در پیشبرد اهداف ویکی نجوم یاری نمایید .

اصل ِ عدم قطعیت بیان می کند که هرگز نمی توانیم با هر دقت ِ دلخواهی هم زمان، تکانه* و مکان ِ ذره را تعیین کنیم.

یعنی افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ذره، منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکان ِ ذره می شود و بر عکس افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکانِ ذره منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ِ ذره می شود.

به عبارت ِ دیگر اگر بخوهیم یکی از این دو کمیت (مکان و تکانه) را به دقت تعیین کنیم ناچار باید از دقیق بودن ِ مقدار ِ کمیت ِ دیگر چشم بپوشیم.

بیان ریاضی این اصل این گونه است: اگر s_x انحراف ِ معیار در اندازه گیری مکان باشد و s_p انحراف ِ معیار ِدر اندازه گیری ِ تکانه باشد در این صورت عبارت ِ s_x*s_p همیشه بزرگتر یا مساوی ِ مقدار ِ ثابت پلانک تقسیم بر Pi*4 است (Pi همان عدد پی است).

این اصل را اولین بار ورنر هایزنبرگ در سال ِ 1926 مطرح کرد و در واقع یکی از سنگ ِ بنا های مکانیک کوانتمی نوین را بنا نهاد.

این اصل در واقع یک محدودیت ِ بنیادین در تعیین ِ مکان و سرعت ِ دقیق ِ ذره است که از دوگانگی ِ موج-ذره در مکانیک ِ کوانتمی به دست می آید و صورت های دیگری هم دارد که به جای تکانه و مکان از دو کمیت ِ انرژی و زمان استفاده می شود.

از نتایج ِ جالب ِ این اصل این است که اگر مثلا مکان ِ یک الکترون را به دقت تعیین کنیم روی خاصیت ِ ذره ای ِ الکترون تاکید کرده ایم و در عوض دیگر نمی توانیم خاصیت ِ موج گونه ی الکترون (تکانه) را به درستی و به دقت تعیین کنیم و برعکس اگر تکانه ی یک الکترون را به دقت تعیین کنیم مثل ِ این است که روی خاصیت ِ موجی ِ الکترون تاکید کرده ایم ودر عوض دیگر نمی توانیم مکان ِ الکترون (خاصیت ِ ذره ای) را به درستی و به دقت بدانیم و این یعنی هیچ آزمایشی نمی توان یافت که هم خاصیت ِ موجی ِذره در آن هویدا شود و هم خاصیت ِ ذره ای ِ آن!

علت ِ این که ما در کارهای روزمره و در مکانیک نیوتونی با این محدودیت رو به رو نمی شویم این است که مقدار ِثابت پلانک فوق العاده کوچک است و در نتیجه عدم ِ قطعیت در مکان و تکانه ای که به خاطر ِ اصل ِ عدم قطعیت به ما تحمیل میشود بسیار بسیار کمتر از عدم ِ قطعیتی است که به خاطر ِ نا دقیق بودن ابزار های اندازه گیری داریم.


*تکانه ی ِ یک ذره همان سرعت ذره ضرب در جرم ذره است.