Білімі:Ғылым

Гейзенбергтің белгісіздігі - микрокосмосқа есік

Жас Макс Планк мұғалімге теориялық физиканы зерттеуді жалғастырғысы келетінін айтса, ол улыбнулась және ғалымның ешқандай қатысы жоқ екенін, тек «кедір-бұдырды тазарту» деп сендірді. Өкінішке орай! Планктың, Нильс Бордың, Эйнштейннің, Шредингердің және басқалардың күш-жігері арқылы бәрі бұрылып, сонан соң сіз қайтып оралмайтыныңызға және жолдан аулақ болатыныңызға сенімді. Бұдан басқа: жалпы теориялық хаос арасында Гейзенбергтің белгісіздігі кенеттен пайда болады. Олар айтқандай, бізге жеткіліксіз. 19-20 ғасырдың басында ғалымдар қарапайым бөлшектердің белгісіз аймағына есікті ашады, сонда Ньютонның таныс механикалары сәтсіздікке ұшырады.

«Бұрын», бәрі жақсы, көрінеді, бұл физикалық дене, міне, оның координаттары. «Кәдімгі физикада» әрдайым көрсеткі аласың және оны «қалыпты» объектке, тіпті жылжытуға «дәлелдеуге» болады. Жоқ, теориялық тұрғыдан жоқ - Ньютонның заңдары қателеспейді. Бірақ мұнда зерттеу нысаны әлдеқайда аз болады - астық, молекула, атом. Біріншіден, объектінің нақты контурлары жоғалады, содан кейін газ молекулалары үшін орташа жылдамдықтың ықтималдық бағалары сипаттамасында пайда болады және ақырында молекулярлық координаттар «орташа» болады және газ молекуласының мұнда да, бар жерде де болуы мүмкін, бірақ ең алдымен, , Бұл жерде бір жерде. Уақыт өтіп, проблема Гейзенбергтің белгісіздігімен шешілетін болады, бірақ кейінірек, қазір ... Егер «ең ықтимал координаттар аймағында» болса, объектіге «теориялық көрсеткі» алуға тырысыңыз. Бұл әлсіз бе? Бұл нысан қандай, оның өлшемдері, формалары қандай? Жауаптардан гөрі көп сұрақтар болды.

Бірақ атом туралы не деуге болады? Белгілі планеталық модель 1911 жылы ұсынылды және дереу көптеген сұрақтар тудырды. Ең бастысы - теріс электронды орбитада қалай сақталады және неге ол оң ядросына түседі? Олар қазір айтқандай - жақсы сұрақ. Айта кету керек, қазіргі уақытта барлық теориялық есептер классикалық механика негізінде жүзеге асырылған - Гейзенбергтің белгісіздігі әлі атом теориясында құрметті орын алмаған. Бұл факт ғалымдарға атом механикасының мәнін түсінуге мүмкіндік бермеді. «Құтқарушы» атомы Niels Bohr - ол электронның қуат шығармайтын орбиталық деңгейлері бар деп болжап, оған тұрақтылық берді. Оны жоғалтпаңыз және өзегіңізге түсіп кетпеңіз.

Атомның энергетикалық жай-күйінің сабақтастығын зерделеу қазірдің өзінде толығымен жаңа физиканың дамуына серпін берді - кванттық физика, оның басында Макс Планк 1900 жылы басталған. Ол энергетикалық кванттау феноменін анықтады , ал Niels Bohr оны қолдануды тапты. Алайда, келешекте макро-әлемнің классикалық механикасы біз үшін түсінікті болатын атомның моделін сипаттау мүлдем дұрыс болмады. Тіпті кванттық әлем жағдайында уақыт пен кеңістік толығымен басқа мағынаға ие болады. Осы уақытқа дейін теоретикалық физиктердің планеталық атомның математикалық моделін беруге әрекеттері көп қабатты және тиімсіз теңдеулерге әкелді. Мәселе Гейзенберг белгісіздік қатынасы бойынша шешілді. Бұл таңқаларлық қарапайым математикалық өрнек Δx кеңістіктік координатасының белгісіздіктерімен және бөлшектердің массасы мен жылдамдықты Δv мен Planck тұрақты h:.

Δx * Δv> h / m

Демек, микро- және макроцмос арасындағы негізгі айырмашылық: шағын толқындардағы бөлшектердің координаттары мен жылдамдықтары белгілі бір пішінде анықталмаған - олардың ықтималдық сипаты бар. Екінші жағынан, теңсіздіктің оң жақ бөлігіндегі Гейзенберг принципі толығымен нақты оң мәнді қамтиды, бұл белгісіздіктердің кем дегенде біреуінің нөлдік мәнінің жойылатынын білдіреді. Іс жүзінде бұл дегеніміз, субатомдық дүниедегі бөлшектердің жылдамдығы мен орналасуы әрдайым дәлсіздікпен анықталады және ол ешқашан нөлге тең емес. Дәл осылай жасалатын, Гейзенбергтің белгісіздігі байланысқан сипаттамалардың басқа жұптарын, мысалы, ΔE энергетикалық белгісіздікті және уақыт Δt:

ΔЕΔt> h

Бұл өрнек мағынасының мәні мынада: бір мезгілде атомдық бөлшектердің энергиясын және оның мағынасын анықтайтын уақытты өлшеуге болмайды, өйткені энергияны өлшеу біршама уақыт алады, оның барысында энергия кездейсоқ өзгереді.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 kk.delachieve.com. Theme powered by WordPress.