Kararsızca Prensibi

belirsizlik ilkesi, kamu hayal gücünü zorlamaktadır fizik ikinci şey. (Birincisi E=mc^2.) Bu şey görünüşte basit diyor — Eğer sadece belirli bir hassas bir sistemin iki ücretsiz özelliklerini ölçebilir. Örneğin, Eğer bir elektron nerede olduğunu anlamaya çalışırsanız (konumunu ölçmek, olmasıdır) Daha fazla ve daha kesin, hızı giderek daha belirsiz hale (veya, Momentum ölçüm kesin olur).

Nerede bu ilke geliyor? Biz bu soruyu sormak önce, Biz prensip gerçekten ne diyor incelemek zorunda. İşte birkaç olası yorumlardır:

  1. Bir parçacığın konum ve momentum özünde birbirine. Daha doğru ivme ölçer gibi, tanecik türü “yayılır,” George Gamow'un karakter olarak, Bay. Tompkins, koyar. Başka bir deyişle, sadece şeylerden biridir; Dünyada işler böyle.
  2. Biz konumunu ölçmek zaman, Biz ivme rahatsız. Bizim ölçüm problarıdır “çok şişman,” sanki. Biz pozisyon doğruluğunu artırmak gibi (kısa dalga boylarında parlayan ışığıyla, Örneğin), Biz ivme daha rahatsız (daha kısa dalga boyunda ışık daha yüksek bir enerji / ivme olduğundan).
  3. Bu yoruma yakından ilgili belirsizlik ilkesi bir algısal sınırı olduğu bir görüştür.
  4. Biz gelecek kuramı bu sınırları aşmak olabileceğini düşünün Biz de bilişsel sınırı olarak belirsizlik ilkesine düşünebilirsiniz.

Tamam, Son iki yorumların kendimin, bu yüzden burada ayrıntılı olarak ele olmayacak.

İlk görünümü şu anda popüler ve kuantum mekaniğinin sözde Kopenhag yorumlanmasıyla ilgili ise. Bu tür Hinduizmin kapalı tablolar gibi — “Böyle Mutlak bir doğa,” Örneğin. Doğru, olabilir. Ama küçük pratik kullanım. Bu tartışmalar çok açık değil için en görmezden edelim.

İkinci yorumlanması genellikle deneysel bir zorluk olarak anlaşılır. Ama deney düzeneği kavramı kaçınılmaz insan gözlemci kapsayacak şekilde genişletildi ise, biz algısal sınırlama üçüncü görüşe varmak. Bu görünümde, Bu gerçekten mümkün mü “türetmek” belirsizlik ilkesi.

En biz dalga boyundaki bir ışık ışınını kullanarak varsayalım \lambda parçacık gözlemlemek. Biz elde etmek için umut olabilir konumda hassas bir düzenin olduğunu \lambda. Başka bir deyişle, \Delta x \approx \lambda. Kuantum mekaniğinin, ışık ışınının her bir foton momentum dalga boyu ile ters orantılıdır. Bunu görebilirsiniz, böylece en azından bir foton parçacık tarafından yansıtılır. Bu yüzden, klasik koruma yasa ile, parçacığın momentumu azından tarafından değiştirmek zorunda \Delta p \approx sabit\lambda Bu ölçümden önce oldu ne gelen. Böylece, algısal argümanlar aracılığıyla, Heisenberg belirsizlik ilkesine benzer bir şey olsun \Delta x \Delta p = sabit.

Biz bu argüman daha titiz yapabilirsiniz, ve sabit değerinin bir tahminini elde. Mikroskop çözünürlüğü aşağıdaki empirik formül ile verilir 0.61\lambda/NA, nerede NA Sayısal açıklık olduğunu, birinin bir maksimum değere sahip olan. Böylece, en iyi uzaysal çözünürlüğü 0.61\lambda. Işık demeti Her foton bir momentumu vardır 2\pi\hbar/\lambda, parçacık ivme belirsizlik hangi. Yani biz olsun \Delta x \Delta p = (0.61\lambda)(2\pi\hbar) \approx 4\hbar, kuantum mekaniksel sınırından daha büyük büyüklüğü yaklaşık bir sipariş. Daha titiz bir istatistiksel argümanlarla sayesinde, uzamsal çözünürlük ile ilgili ve beklenen ivme transfer, mümkün akıl bu hat üzerinden Heisenberg belirsizlik ilkesini elde etmek olabilir.

Biz felsefi görünümünü düşünürsek bizim gerçeklik bizim algısal uyaranların bilişsel model olduğunu (bana hangi mantıklı tek görünümüdür), Bir bilişsel sınırlaması olan belirsizlik ilkesinin benim dördüncü yorumlanması biraz su tutar.

Referans

Bu yazının ikinci kısmı benim kitaptan bir alıntıdır, Unreal Evren.

Yorumlar

One thought on “Uncertainly Principle”

Yorumlar kapalı.