Posts Tagged 'Heisenberg αρχή της απροσδιοριστίας'

Σε αμφιβολία η Απροσδιοριστία του Heisenberg;

Για να βοηθήσω λίγο ώστε να καταλάβετε καλύτερα το άρθρο :
Βασικό χαρακτηριστικό της κβαντικής θεωρίας είναι η αβεβαιότητα, η μη προβλεψιμότητα. Βάσει αυτής της αρχής της αβεβαιότητας (Heisenberg) δεν μπορούμε να ξέρουμε ταυτόχρονα και την θέση και την κίνηση ενός υποατομικού σωματιδίου. Έτσι αν ο παρατηρητής ζητάει την θέση του ατόμου μπορεί να την βρει, αν ζητάει την κίνησή του (ή πιο σωστά την ορμή του) τότε πάλι μπορεί να βρει ένα άτομο με κάποια ταχύτητα. Ποτέ όμως ο παρατηρητής δεν θα παρατηρήσει ένα άτομο που κινείται από μία θέση σε άλλη, η πραγματικότητα που διαμορφώνεται για την παρατήρηση δεν είναι ανεξάρτητη από την βούληση του παρατηρητή. Το σωματίδιο θα το δει ο παρατηρητής εκεί που αναμένει να το δει χωρίς όμως ποτέ να γνωρίζει την κίνηση που διέγραψε το σωματίδιο για να βρεθεί εκεί που αναμενόταν. Τα σωματίδια παρουσιάζουν συμπεριφορά φαντάσματος, βρίσκονται σε πολλές θέσεις ταυτόχρονα δηλαδή σε μια υπέρθεση καταστάσεων. Η στιγμή της μέτρησης είναι αυτή που καταστρέφει την υπέρθεση και την αβεβαιότητα. Αυτή η σχέση αβεβαιότητας είναι άμεση συνέπεια του κυματοσωματιδιακού δυϊσμού της ύλης. Έτσι στο σχήμα όπου παρουσιάζεται το πείραμα του Heisenberg η πράσινη ακτίνα γ πέφτει ως κύμα πάνω στο ηλεκτρόνιο (μπλε κουκίδα) και αυτή τη στιγμή ακριβώς παύει να συμπεριφέρεται ως κύμα και συμπεριφέρεται ως σώμα (φωτόνιο). Αυτό έχει ως συνέπεια τη σκέδαση της ακτίνας (κόκκινη ακτίνα) προς κάποιο σημείο του κώνου και την μετατόπιση του ηλεκτρονίου.

Για να το δώσω ακόμη ΠΙΟ ΑΠΛΑ, ουσιαστικά για να βρούμε με ακρίβεια τη θέση και την ταχύτητα του σωματιδίου (μπλε) ρίχνουμε πάνω του φως (πράσινη ακτίνα). Το φως ανακλάται (σε κόκκινη ακτίνα) και έτσι φανερώνεται η θέση του σωματιδίου. Αυτή η ακρίβεια της θέσης όμως δεν είναι μεγαλύτερη από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας που ρίχνουμε οπότε για μεγαλύτερη ακρίβεια απαιτείτα πολύ μικρό μήκος κύματος. Η ελάχιστη ποσότητα φωτός που μπορούμε να ρίξουμε είναι ένα φωτόνιο αλλά ακόμα κι αυτό το φωτόνιο προκαλεί μετατόπιση στη θέση και την ταχύτητα του σωματιδίου που μετράμε. Όσο πιο μεγάλη ακρίβεια θέλουμε ως προς τη θέση, τόσο μικρότερη ακρίβεια θα έχουμε ως προς την ταχύτητα και το αντίστροφο.
Το πρόβλημα προέκυψε από τη διαρκώς αυξανόμενη ανάγκη για όλο και περισσότερο ακριβείς μετρήσεις. Εξελίσσουμε συνεχώς τα όργανα μέτρησης ώστε να μειώνουμε τα σφάλαματα στις μετρήσεις. Στην κβαντομηχανική υπάρχει εγγενής «ανακρίβεια» μέτρησης την οποία δεν μπορούμε να περιορίσουμε κάτω από ένα όριο.
Αυτό το όριο λοιπόν είναι η Αρχή Απροσδιοριστίας του Heisenberg.
από την Πέπη Σακελλαρίου
Advertisements