Автор Почтовая служба задал вопрос в разделе Естественные науки
Из каких фактов или рассуждений следует, что "принцип неопределённостей Гейзенберга" - закон природы? и получил лучший ответ
Ответ от Анатолий Самойлов[гуру]
Столько умных речей сказано, и так все по разному обьясняют, что даже если знаешь. что же такое придумал Гейзенберг, то начинаешь сомневаться в своих знаниях. Но в русском языке давно уже существует простое объяснение этого принципа. И без всякой научной галиматьи. Выглядит это так: " Одной рукой невозможно одновременно ухватиться за титьку и за п**ду". По отдельности одной рукой можно это делать сколько угодно. Ну разумеется это в шутливой форме и учитывая средние анатомические размеры мужской руки и параметры женского тела. А то ведь есть женщины которых и двумя руками не обхватишь!
Потому что закон природы-это принцип неопределенностей.
Искренне спасибо за этот вопрос. Мне тоже интересно. Только пожалуйста не закрывайте его раньше времени, я щас эсэмэску кину 😉
А он и не является законом природы. И не выдает себя за таковой. Если Вам ДЕЙСТВИТЕЛЬНО интересен этот вопрос, прочитайте первый параграф II-го тома Ландау-Лифшица (эта книга широко доступна).
Ребята, вы такие умные (без иронии) . Снимаю перед вами шляпу.
Согласен с @Василиск.
Аж пошел искать: что же такое закон природы? Хвилософский словарь сообщил следующее:
Законы Природы - объективно существующие, общие, устойчивые связи вещей, явлений природы, к-рые существенно влияют на изменения вещей, явлений.
Ну, пожалуй, можно записать сюда и принцип неопределённости.. . А можно и не записывать.. .
Это такая модель, что ли.. . Даже нет, не одель, а постулат, необходимуый для построения модели. Иногда эта модель полезна, а иногда нет.
Появился же он от того, что без квантовой механики не получалось правильно описать спектры атомов, а принцип неопределённости легко и непринуждённо вылез из квантовой механики. Имено вылез из неё, а не был открыт.
Упд. сумбурно как-то получилось. Точнее: принцип неопределённости не является базовым постулатом квантовой механики, но прямо следует из них.
В пределах широко, но не универсально принятой Копенгагенской интерпретации квантовой механики, принцип неопределённости принят на элементарном уровне. Поэтому можно предположить, что физическая вселенная существует не в детерминистичной форме, а скорее как набор вероятностей, или возможностей.
Принцип неопределённости Гейзенберга не является законом природы. Открытие связано с несовершенством квантовой механики, в которой не учитываются метрические характеристики, пространства-времени, которые искажаются из-за взаимодействия частиц.
Ну, если на пальцах, то примерно так: идет какой-то человек, и тебе надо узнать, где он находится (его координаты) , и с какой скоростью движется - причем и то, и другое как можно точнее. Чтобы точно определить координаты, придется его остановить, но тогда не сможешь измерить его скорость - он же стоит. А измеришь скорость, не поймешь, где же конкретно он находится - он же идет.. . Можно определить, что находится он примерно в таком-то месте и скорость у него примерно такая - и не больше, в микромире все еще неопредленнее, вот и весь принцип...
Принцип неопределенности - это, можно сказать, следствие законов природы, вернее, самого мироустройства. Вселенная материальна. Энергия = материя (*c^2 ;-)). Значит, нельзя измерить характеристики какого-то объекта каким-то волшебным способом, абсолютно на него не воздействуя. Но любое воздействие на частицу вызовет изменение её положения в пространстве или скорости. При чем в полной мере этот принцип применим только для микромира. Смотрите: чтобы определить положение клавиатурвы в вашей комнате, вам достаточно на нее посмотреть. Но на самом деле, сначала источник освещения должен излучить фотоны, которые, отражась от клавитуры, попадут вам в глаз. Клавиатура, скорее всего, с места от этого не сдвинется. А вот субатоманая частица - вполне. А ничего пригодно для использования легче фотона у нас нет. Более того, скорость распространения сигнала - конечна, и равна скорости света. Поэтому, даже если вы наблюдаете за свободной молекулой визуально и фиксируете какой-то момент (фотография) , её положение в этот момент не соответствует положению на фотографии - ведь пока отразившиеся фотоны достигли объектива, она сдвинулась.
Вот такая неопределенность, которая работает в гораздо более интересных случаях - именно из-за неё при любом взаимодействии нет разницы, где находится электрон относительно ядра атома. Даже если взять водород, где всего один электрон. С какой стороны не подкидывай ему еще один, он столкнется с тем, который там уже есть. Поэтому электрон рассматривается как квант электрического заряда. Если положительный в атоме один, то и отрицательный будет только один, несмотря на то, что размеры этой "частицы" в миллионы раз меньше диаметра орбиты (если смотреть модель, по которой электрон действительно вращается по орбите вокруг ядра) . Иначе мы могли бы остановить его движение воркруг ядра и точно узнать сокорость и положение в пространстве (относительно ядра, конечно) . Или то же самое, если бы воздейсвтия на него не влияли бы на скорость и орбиту его движения. Но на самом деле этих характеристик у него просто нет, понять это помог принцип неопределенности. Есть еще много интересных следствий. А открыт он был случайно, входе размышления над квантовой механикой.
В начале 1920-х годов, когда произошел бурный всплеск творческой мысли, приведший к созданию квантовой механики, эту проблему первым осознал молодой немецкий физик-теоретик Вернер Гейзенберг. Начав со сложных математических формул, описывающих мир на субатомном уровне, он постепенно пришел к удивительной по простоте формуле, дающий общее описание эффекта воздействия инструментов измерения на измеряемые объекты микромира, о котором мы только что говорили. В результате им был сформулирован принцип неопределенности, названный теперь его именем:
неопределенность значения координаты x неопределенность скорости > h/m,
математическое выражение которого называется соотношением неопределенностей Гейзенберга:
Δx х Δv > h/m
где Δx — неопределенность (погрешность измерения) пространственной координаты микрочастицы, Δv — неопределенность скорости частицы, m — масса частицы, а h — постоянная Планка, названная так в честь немецкого физика Макса Планка, еще одного из основоположников квантовой механики. Постоянная Планка равняется примерно 6,626 x 10–34 Дж·с, то есть содержит 33 нуля до первой значимой цифры после запятой.
все что неопределено, не подлежит пока разъяснению разума, это и есть принцип неопределенности.
КЛАССИЧЕСКОМ СМЫСЛЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ И ЕЕ МЕСТЕ В ЕДИНОЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ
По причине несовершенства наших измерительных приборов в атомной физике были получены необычные экспериментальные результаты, которые не укладывались в привычных представлениях физиков начала ХХ века. На этой основе была построена специальная вероятностная математическая теория - квантовая механика, способствующая расчету полученных экспериментальных результатов, а также предсказанию новых.
В первое время смысл этого математического аппарата был совершенно не понят физиками. Однако в дальнейшем появились некоторые просветы, а вместе с ними и надежда на понимание смысла квантовой механики и ее математического аппарата с волнами де Бройля или пси-функциями.
Появление квантовой механики в начале ХХ века стимулировало огромный поток дискуссий по поводу природы микрочастиц и силовых полей.
Явления, которые наблюдались в микромире, были столь необычными, что микрочастицам был приписан особый статус квантовых явлений, в корне отличающихся от явлений, происходящих в привычной для всех классической физике.
В этом новом мире микрочастиц странности встречаются буквально на каждом шагу. С одной стороны, все микрочастицы совместно с электромагнитными волнами аккуратно соблюдают все законы сохранения классической механики Ньютона, как бы намекая на то, что все они, в общем-то, "ребята неплохие", и их, в принципе, при желании вполне можно понять.
С другой стороны, и микрочастицы, и электромагнитные волны в атомных явлениях "откалывали" такие квантовые "номера", что привели в замешательство весь научный мир.
Так, в чем же здесь дело? Попробуем постепенно в этом разобраться.
Прежде всего, что касается самих экспериментов в микромире. Авторы квантовой теории почему-то решили, что наши измерительные приборы являются идеальными, а все "фокусы" в экспериментах обусловлены исключительно особой природой микрочастиц. Здесь явно содержится логическая ошибка. По их представлению, оказывается виноваты не измерительные приборы с их несовершенством и даже некоторой грубостью, а все дело в особых, неуловимых, "квантовых" свойствах самих микрообъектов, которые никак не поддаются точному измерению.
Здесь мы имеем яркий пример того, когда пытаются, как говорится, переложить вину с больной головы на здоровую. Неужели хотя бы часть вины за квантовые "чудеса" нельзя переложить на измерительные приборы? Может быть, как раз все наоборот: микрочастицы - самые, что ни есть, классические объекты, а вот с помощью несовершенных приборов мы и выявляем различные квантовые закономерности. И это подозрение не лишено обоснования.
Обычные лабораторные приборы способны измерять лишь средние значения физических величин. Их в физике назвали "наблюдаемые" величины. При этом усреднение происходит, как правило, по большому числу частиц и по времени. Этот процесс называется набором статистики в эксперименте. Следовательно, в наших экспериментах мы как раз и получаем статистические закономерности в микромире, а отнюдь не характеристики отдельных микрочастиц.
С легкой руки теоретиков, эти статистические, "квантовые" закономерности были перенесены на отдельную микрочастицу и, в частности, на электрон. Это совершенно неправомерно, поскольку у нас даже нет в наличии такого прибора, чтобы тщательно проследить за полетом отдельного электрона в атоме. Так начинает выстраиваться "квантовая квазифизика", не отражающая реальных индивидуальных свойств отдельных микрочастиц.
Какой же выход из всей этой ситуации? Прежде всего, стараться не смешивать статистические закономерности в микромире, которые выявляются в экспериментах, с индивидуальными свойствами отдельных микрочастиц. Далее здравый смысл подсказывает, что следует просто вернуться в классическую статистическую физику с ее функциями распределения физических величин и постараться здесь разрешить все проблемы с микрочастицами и электромагнит
Йех.. . Забыл я уже детали доказательства.. . Лет 25 назад на одной из лекций по квантовой механике нам показали, что принцип неопределенности Гайзенберга - это неравенство Коши-Буняковского-Шварца для пространства волновых функций. (Если очень надо, я могу попытаться вспомнить, хоть это будет и не просто, поскольку физикой с тех пор не занимаюсь.... )
В предыдущих ответах написаны очень правильные слова, но это всего лишь интерпретация явления. А само явление строго вытекает из математической формулировки квантовой механики...
тут Ну если на пальцах вот
кто такой мистер Хайзенберг
Немецкий актер.
Вымышленный персонаж сериала "Во все тяжкие", хотя правильно называть Гейзенберг
подробнее...
Что за мода такая? Почему называется Хайзенберг/Heisenberg? Какой продукт..., и какой продукт питания?
Breaking Bad /«Во все тяжкие» — американский телесериал, созданный Винсом Гиллиганом. Сюжет сериала
подробнее...
Объясняет ли какая либо теория разное время жизни элементарных частиц?
.
Теория SU3-симметрии (суперсимметрии).
Например, грубо говоря, все барионы,
подробнее...
"Теория струн" - что это такое?
Сегодня теорию струн, а если быть более точным, один из ее вариантов - М-теорию, называют лучшим
подробнее...
теория струн
Внимание, пристегните покрепче ремни — и я попробую описать вам одну из самых странных теорий из
подробнее...
недостатки теории Бора-Зоммерфельда. Напишите пожалуйста все пункты или дайте ссылку.
Зоммерфельд развил теорию Бора, указав на то, что круговые орбиты – это лишь частный случай ичто
подробнее...
Какая Ваша теория мироздания?
Миром правит случайность.
Принцип неопределенности открыл немецкий физик Вернер Гейзенерг.
подробнее...
Принцип неопределенности Гейзенберга Объясните пожалуйста своими словами.
Если совсем просто, - невозможно установить точное расположение в пространстве постоянно
подробнее...
Существует ли отзыв Бора о теории Эйнштейна? Когда он познакомился с ней? Про знакомство Эйнштейна с работами Бора знаю.
"Часто мысленно я сопоставляю Альберта Эйнштейна и Нильса Бора. Я считаю Эйнштейна величайшим
подробнее...
Что такое "новая физика"?
Под термином "новая физика" понимают альтернативные представления, взгляды и гипотезы, которые не
подробнее...
из чего состоит кварк?
Предкварки (pre-quarks) — гипотетических сущностей, относящихся к структурному уровню материи,
подробнее...
Что такое "кот Шрёдингера"? Объясните развёрнуто, но доступно.
Это такой умозрительный опыт, приведенный Шредингером, позволяющий лучше понять суть квантового
подробнее...
что такое "Квантовая физика"?
Квантовая физика- это физика микромира. Она описывает взаимодействие энергии и материи в
подробнее...
В чем суть парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена?
Суть парадокса
Согласно соотношению неопределённостей Гейзенберга, нет возможности
подробнее...