Werner Heisenberg's Uncertainty Principple

Werner Heisenberg's Uncertainty Principple
Werner Heisenberg's Uncertainty Principple
Anonim

Lub ntsiab lus tsis meej yog nyob hauv lub dav hlau ntawm quantum mechanics, tab sis txhawm rau txhawm rau txheeb xyuas nws, cia peb tig mus rau kev txhim kho physics tag nrho. Isaac Newton thiab Albert Einstein tej zaum yog cov kws tshawb fawb nto moo tshaj plaws hauv keeb kwm ntawm noob neej. Thawj qhov kawg ntawm lub xyoo pua 17th tau tsim cov kev cai ntawm classical mechanics, uas txhua lub cev nyob ib puag ncig peb, cov ntiaj chaw, raug rau inertia thiab lub ntiajteb txawj nqus, ua raws. Txoj kev loj hlob ntawm cov kev cai ntawm classical mechanics coj lub ntiaj teb scientific mus txog rau thaum xaus ntawm lub xyoo pua 19th mus rau lub tswv yim hais tias tag nrho cov yooj yim txoj cai ntawm xwm twb nrhiav tau, thiab txiv neej muaj peev xwm piav qhia txog tej yam tshwm sim nyob rau hauv lub ntiaj teb no.

txoj cai tsis meej
txoj cai tsis meej

Einstein txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo

Raws li nws tau tshwm sim, thaum lub sijhawm ntawd tsuas yog qhov kawg ntawm cov dej khov tau pom, kev tshawb fawb ntxiv tau cuam tshuam cov kws tshawb fawb tshiab, qhov tseeb tsis txaus ntseeg. Yog li, thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th, nws tau pom tias kev nthuav tawm ntawm lub teeb (uas muaj qhov kawg ceev ntawm 300,000 km / s) tsis ua raws li cov cai ntawm Newtonian mechanics nyob rau hauv ib txoj kev. Raws li cov qauv ntawm Isaac Newton, yog tias lub cev lossis nthwv dej tawm los ntawm qhov chaw txav mus, nws qhov ceev yuav sib npaug rau qhov sib npaug ntawm qhov ceev ntawm qhov chaw thiab nws tus kheej. Txawm li cas los xij, lub zog yoj ntawm cov khoom yog qhov sib txawv. Ntau qhov kev sim nrog lawv tau pom tiasnyob rau hauv electrodynamics, ib tug hluas science nyob rau hauv lub sij hawm ntawd, ib tug sib txawv kiag li cov kev cai ua hauj lwm. Txawm li ntawd los, Albert Einstein, ua ke nrog German theoretical physicist Max Planck, tau qhia txog lawv txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo, uas piav txog tus cwj pwm ntawm photons. Txawm li cas los xij, rau peb tam sim no nws tsis yog ntau npaum li nws cov ntsiab lus tseem ceeb, tab sis qhov tseeb tias lub sijhawm ntawd qhov kev tsis sib haum xeeb ntawm ob thaj chaw ntawm lub cev tau tshwm sim, los ua ke

postulates ntawm quantum mechanics
postulates ntawm quantum mechanics

uas, los ntawm txoj kev, cov kws tshawb fawb tau sim rau hnub no.

Kev yug ntawm quantum mechanics

Txoj kev kawm ntawm cov qauv ntawm atoms thaum kawg rhuav tshem cov lus dab neeg ntawm kev siv tshuab classical. Kev sim los ntawm Ernest Rutherford hauv xyoo 1911 tau pom tias lub atom yog tsim los ntawm cov khoom me me (hu ua protons, neutrons thiab electrons). Tsis tas li ntawd, lawv kuj tsis kam cuam tshuam raws li Newton txoj cai. Txoj kev kawm ntawm cov khoom me tshaj plaws no tau ua rau cov tshiab postulates ntawm quantum mechanics rau lub ntiaj teb kev tshawb fawb. Yog li, tej zaum qhov kawg kev nkag siab ntawm lub ntiaj teb no tsis yog tsuas yog thiab tsis yog ntau heev nyob rau hauv txoj kev kawm ntawm cov hnub qub, tab sis nyob rau hauv kev kawm ntawm cov me me hais, uas muab ib tug nthuav daim duab ntawm lub ntiaj teb no nyob rau hauv lub micro theem.

Heisenberg Uncertainty Principple

Nyob rau xyoo 1920, quantum mechanics tau ua thawj kauj ruam, thiab cov kws tshawb fawb nkaus xwb

particle wave zog
particle wave zog

pab tau dab tsi los ntawm nws rau peb. Xyoo 1927, German physicist Werner Heisenberg tau tsim nws lub ntsiab lus tsis paub meej, uas qhia tau hais tias ib qho ntawm qhov sib txawv tseem ceeb ntawm microcosm thiab ib puag ncig peb tau siv los. Nws muaj nyob rau hauv lub fact tias nws yog tsis yooj yim sua rau ib txhij ntsuas qhov ceev thiab spatial txoj hauj lwm ntawm ib tug quantum khoom, vim hais tias peb cuam tshuam nws thaum lub sij hawm ntsuas, vim hais tias qhov ntsuas nws tus kheej kuj yog nqa tawm nrog kev pab los ntawm quanta. Yog hais tias nws yog banal heev: thaum ntsuam xyuas ib yam khoom nyob rau hauv lub macrocosm, peb pom lub teeb reflected los ntawm nws thiab, nyob rau hauv lub hauv paus ntawm no, kos cov lus xaus txog nws. Tab sis nyob rau hauv quantum physics, qhov cuam tshuam ntawm lub teeb photons (los yog lwm yam kev ntsuas derivatives) twb cuam tshuam rau cov khoom. Yog li, lub hauv paus ntsiab lus tsis meej ua rau nkag siab nyuaj hauv kev kawm thiab kwv yees tus cwj pwm ntawm quantum hais. Nyob rau tib lub sijhawm, nthuav dav, nws tuaj yeem ntsuas cais qhov nrawm lossis cais txoj haujlwm ntawm lub cev. Tab sis yog tias peb ntsuas ib txhij, ces qhov siab dua peb cov ntaub ntawv ceev, qhov tsawg peb yuav paub txog qhov tseeb ntawm txoj hauj lwm, thiab vice versa.

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