«اگر بخواهیم بطور همزمان اندازه حرکت و مکان یک ذره را بطور دقیق بدانیم هرگز موفق نخواهیم شد بلکه تنها می توان یک کدام را با دقت تعیین کرد.»

که پس از برخورد فوتون تخریب می شود و با کاهش انرژی همراه است و انرژی ذره هم افزایش پیدا خواهد کرد که نتیجة این افزایش انرژی افزایش سرعت می باشد.

اگر بخواهیم مکان یک ذره را« بطور مثال الکترون» را با دقت نسبی محاسبه نماییم باید نور به آن بتابانیم. برای اینکه بتوانیم با دقت بیشتری مکان الکترون را محاسبه نماییم نیاز به نور با بسامد بیشتر داریم (دلیل این مطلب را می توان اینطور  مدلسازی کرد: نور را مانند یک   خط کش تصور کنید که طول موج آن نور به منزله واحدهای روی خط کش است. بدیهی است که هرچه که این واحد ها کوچکتر باشد دقت اندازه گیری بالا می رود پس هرچه نور با طول موج کمتری استفاده شود دقت اندازه گیری بالا می رود.) که با توجه به رابطه پلانک که می گوید فرکانس با انرژی رابطه مستقیم دارد انرژی هم افزایش پیدا می کند. با افزایش انرژی نور تابانده شده مقدار انرژی جنبشی که به الکترون تزریق می شود افزایش پیدا می کند. که باعث زیادشدن اندازه حرکت الکترون می شود   بنا بر این هرچه تلاش کنیم که موقعیت الکترون را دقیق تر مشخص کنیم اندازه حرکت آنرا بیشتر تغییر خواهیم داد. به عبارت دیگر می توان مکان الکترون را دقیقا مشخص کرد اما نمی توان همزمان اندازه حرکت را نیز معین کرد.

اصل عدم قطعیت رابطة کمی نیز دارد.

حاصلضرب عدم قطعیت مکان ذره و عدم قطعیت اندازه حرکت بزرگتر مساوی ثابت  پلانک است.

نکتة جالب در مورد این اصل اینست که برای اجسام ماکروسکوپیک هم بکار می رود.

بطور مثال یک توپ را در نظر بگیرید اگر این توپ را از ارتفاعی رها کنیم به زمین می خورد و بر می گردد و آنقدر این کار را ادامه می دهد تا بایستد.اما آیا واقعا از حرکت ایستاده است. اصل عدم قطعیت می گوید نه! به این دلیل که اگر این توپ بخواهد دقیقا  در یک نقطه باقی بماند در آن صورت مکان دقیقش مشخص می شود طبق اصل عدم قطعیت اگر مکان مشخص باشد عدم قطعیت ما در مورد اندازه حرکت خیلی زیاد است.

به حدی که اصلا نمی توانیم  عددی برای اندازه حرکت قائل شویم و هر عددی که از ذهنمان بگذرد، قابل قبول است. آشکار است که تنها عدد مورد قبول ما در بین بی نهایت عدد ، عدد  صفر خواهد بود. بنا براین احتمال اینکه توپ از حرکت ایستاده باشد یک بر بی نهایت یا همان صفر است. نتیجه اینکه توپ ما هیچگاه نمی تواند در یک نقطه بی حرکت بماند. بوسیلة این اصل و استدلالی مشابه می توانیم توجیه کنیم که چرا ذرات داخل اتم مدام در حال حرکت هستند.

این اصل را می توان به حالت های دیگری مانند زوج انرژی- زمان و همچنین اندازة حرکت زاویه ای - زاویه نیز تعمیم داد.

باتشکر

محمّدرضا عظیمی   

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 

26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40