עקרון אי הוודאות של הייזנברג

עקרון אי הוודאות של הייזנברג היווה מרכיב מרכזי בהתפתחות מכניקת הקוונטים ובחשיבה הפילוסופית המודרנית.

עקרון אי הוודאות של הייזנברג

עקרון אי הוודאות של הייזנברג קובע שפשוט התבוננות בחלקיק תת אטומי כאלקטרון תשנה את מצבו. תופעה זו תמנע מאיתנו לדעת בוודאות היכן היא ואיך היא נעה. יחד עם זאת, ניתן ליישם את התיאוריה הזו של היקום הקוונטי על העולם המקרוסקופי כדי להבין עד כמה המציאות יכולה להיות בלתי צפויה.



פעמים רבות אנו אומרים שהחיים יהיו ממש משעממים אם היינו יכולים לחזות בוודאות מה הולך לקרות בכל רגע. ורנר הייזנברג הפגין לראשונה את אותו עיקרון בצורה מדעית. בזכותו אנו יודעים גם שהכל לא בטוח במרקם המיקרוסקופי של חלקיקי הקוונטים. יותר מהמציאות שלנו.



איך מכבדים חברים

הוא הודיע ​​על עקרון אי הוודאות בשנת 1925, כשהיה בן 24 בלבד. שמונה שנים לאחר ההנחה הזו, המדען הגרמני יקבל את פרס נובל לפיזיקה. הודות ללימודיו, הפיזיקה האטומית המודרנית תפסה אחיזה. עַכשָׁיו, עלינו לומר שהייזנברג היה הרבה יותר מדען: התיאוריות שלו תרמו יתר על כן ל התקדמות הפילוסופיה .



כאן, עקרון אי הוודאות שלו הפך גם לנקודת מוצא מהותית להבנה גדולה יותר של מדעי החברה, כמו גם לתחום הפסיכולוגיה המאפשר לנו לפרש טוב יותר את המציאות המורכבת שלנו.

איננו מתבוננים בטבע עצמו, אלא בטבע הנתון לשיטת החקירה שלנו.

-וורנר הייזנברג-



צילום בהייזנברג

מהו עקרון אי הוודאות של הייזנברג?

ניתן לסכם את עקרון אי הוודאות של הייזנברג מבחינה פילוסופית באופן הבא: בחיים, כמו במכניקת הקוונטים, לעולם לא נוכל לקבל וודאות של כלום . התיאוריה של מדען זה הראתה לנו שהפיזיקה הקלאסית לא הייתה צפויה כמו שחשבו בעבר.

תלמיד הצייר הוונציאני הגדול של טיציאן

זה הראה לנו שברמה התת-אטומית ניתן לדעת במקביל היכן נמצא חלקיק, כיצד הוא נע ובאיזו מהירות. כדי להבין טוב יותר את המושג הזה, ניתן דוגמה.

  • כשאנחנו נוסעים ברכב, מספיק להסתכל על מד המרחק כדי לדעת כמה מהר אנחנו הולכים. כמו כן, אנו יודעים את יעדנו ואת מיקומנו בוודאות כשאנחנו נוסעים. אנחנו מדברים במונחים מקרוסקופיים וללא דיוק מוחלט.
  • בעולם הקוונטים כל זה לא קורה. לחלקיקים מיקרוסקופיים אין מיקום ספציפי או כיוון אחד. למעשה הם יכולים לעבור לאינסוף נקודות בו זמנית. אז איך נוכל למדוד או לתאר תנועה של אלקטרון?
  • הייזנברג הוכיח זאת לאתר אלקטרון בחלל האידיאל הוא להקפיץ עליו פוטונים.
  • בעזרת פעולה זו ניתן לשנות לחלוטין את אותו מרכיב שלעולם לא הייתה אפשרית התבוננות מסוימת ומדויקת. קצת כאילו היינו צריכים לבלום את המכונית כדי למדוד את מהירותה.

כדי להבין טוב יותר את המושג הזה נוכל להשתמש במושג דומה: המדען הוא כמו אדם עיוור שמשתמש בכדור התעמלות כדי לדעת כמה רחוק שרפרף נמצא ובאיזה מיקום. התחל לזרוק את הכדור פה ושם עד שהוא פוגע בחפץ.

אבל הכדור הזה חזק מספיק כדי להכות את השרפרף ולהניע אותו. היינו יכולים למדוד את המרחק לאובייקט אבל אז לא נדע איפה זה היה במקור.

קישורים על אפיפיורים שכבר אינם שם

תנועות של חלקיקים

המתבונן משנה את המציאות הקוונטית

עקרון אי הוודאות של הייזנברג מדגים עובדה ברורה למדי: אנשים משפיעים על המצב ועל מהירות החלקיקים. מדען גרמני זה שהתעניין בתיאוריות פילוסופיות אמר כי החומר אינו סטטי ואינו צפוי מראש. חלקיקים תת אטומיים אינם 'דברים', אלא מגמות.

יתר על כן, לפעמים, כאשר המדען בטוח יותר היכן נמצא אלקטרון, ככל שהוא רחוק יותר ותנועתו תהיה מורכבת יותר. עצם ביצוע המדידה כבר גורם לשינוי, שינוי וכאוס באותו מארג קוונטי.

מסיבה זו, ובעקבות עקרון אי הוודאות של הייזנברג וההשפעה המטרידה של המתבונן, נולדו מאיצי חלקיקים. טוב לומר שהיום שונה חינוך , כמו זו שערך ד'ר אפרים שטיינברג מאוניברסיטת טורונטו, קנדה, מדווחים על התקדמות לאחרונה.

למרות שעיקרון אי הוודאות (כלומר הערכה פשוטה משנה את מערכת הקוונטים) עדיין תקף, מתנהלת התקדמות מעניינת מאוד בהערכות הנובעות משליטה בקיטוב.

מה משמח גבר

עקרון הייזנברג, עולם מלא באפשרויות

דיברנו על זה בהתחלה: ניתן ליישם את העיקרון של הייזנברג בהקשרים רבים יותר מאלו שמציעים פיזיקה קוונטית. אחרי הכל, חוסר וודאות הוא האמונה שרבים מהדברים סביבנו אינם ניתנים לחיזוי. זאת אומרת שהם אינם בשליטתנו או, גרוע מכך, שאנחנו משנים אותם עם עצמנו המעשים שלנו .

בזכות הייזנברג שמנו בצד את הפיזיקה הקלאסית (זו בה הכל היה בשליטה, במעבדה) כדי לתת בקרוב מקום לפיזיקה קוונטית בה הצופה הוא היוצר והמפקח בו זמנית. המשמעות היא שלבן האדם יש השפעה חשובה על ההקשר שלו וכי הוא מסוגל להעדיף הסתברויות חדשות ומרתקות.

עקרון אי הוודאות

עקרון אי הוודאות ומכניקת הקוונטים לעולם לא יתנו לנו תוצאה אחת ביחס לאירוע. כאשר המדען מתבונן, הסתברויות שונות מציגות את עצמן בעיניו. ניסיון לחזות משהו בוודאות הוא כמעט בלתי אפשרי והמושג המרתק הזה הוא היבט אחד שהוא התנגד לו אלברט איינשטיין עצמו . הוא לא אהב לדמיין שהיקום מונחה על ידי הגורל.

כיום, מדענים ופילוסופים רבים עדיין מוקסמים מעקרון אי הוודאות של הייזנברג. פנייה לאותו גורם בלתי צפוי של מכניקת הקוונטים הופכת את המציאות לפחות בטוחה וחיינו חופשיים יותר.

אנו עשויים מאותו חומר כמו כל יסוד וגם כפופים לאותם יחסי גומלין בין יסודות.

-אלברט ג'קארד-

אנחנו אבק כוכבים: גורמים לנו לזרוח

אנחנו אבק כוכבים: גורמים לנו לזרוח

המאסטר קרל סאגאן מסביר בספרו 'קשר קוסמי' שבני אדם עשויים מעניין יוצא דופן: אבק כוכבים


בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה
  • Busch, P., Heinonen, T., and Lahti, P. (2007, נובמבר). עקרון אי הוודאות של הייזנברג. דוחות פיזיקה . https://doi.org/10.1016/j.physrep.2007.05.006
  • גאלינדו, א. פסקואל, פ '(1978). מכניקה קוואנטית . מדריד: אלהמברה.
  • היינסנברג, ורנר (2004) החלק והכל. האגם