Ubestemthedsrelationen
Du kan aldrig kende både et objekts præcise position og dets præcise impuls på samme tid — jo mere præcist du fastlægger, hvor noget er, jo mindre præcist kan du kende, hvordan det bevæger sig, og omvendt. Det er ikke, fordi vores instrumenter er klodsede; det er en fundamental grænse indbygget i selve naturen, og den bliver kun mærkbar for meget små partikler som elektroner.
Δx · Δp ≥ ℏ / 2
- Δx — positionsubestemthed (m): hvor spredte elektronens mulige positioner er
- Δp — impulsubestemthed (kg·m/s): hvor spredte elektronens mulige impulsværdier er
- ℏ — reduceret Planckkonstant (J·s): et bittesmå fast tal, omkring 1 × 10⁻³⁴, der fastsætter naturens ubestemthedsgrænse
En elektron er indespærret i en boks på 1 × 10⁻¹⁰ meter bred — omkring størrelsen af et atom. Hvad er den mindst mulige ubestemthed i dens impuls?
- Δx = 1 × 10⁻¹⁰ m
- ℏ = 1 × 10⁻³⁴ J·s
- Δp ≥ ℏ / (2 · Δx)
- Δp ≥ (1 × 10⁻³⁴ J·s) / (2 × 1 × 10⁻¹⁰ m)
Δp ≥ 5 × 10⁻²⁵ kg·m/s