Prionsabal na héiginnteachta
Ní féidir leat riamh suíomh beacht réada agus a mhóimintim bheacht a fhios ag an am céanna — dá chruinne a shocraíonn tú cá bhfuil sé, is ea is lú cruinne is féidir leat a fhios conas atá sé ag bogadh, agus a mhalairt. Ní hé seo botún ár n-ionstraimí; teorainn bhunúsach atá tógtha isteach sa nádúr féin í, agus ní thagann sí le feiceáil ach do cháithníní an-bheaga ar nós leictreon.
An fhoirmle
Δx · Δp ≥ ℏ / 2
- Δx — éiginnteacht shuímh (m): cé chomh scaipthe atá suíomhanna féideartha an leictreoin
- Δp — éiginnteacht mhóimintim (kg·m/s): cé chomh scaipthe atá luachanna móimintim féideartha an leictreoin
- ℏ — tairiseach Planck laghdaithe (J·s): uimhir bheag dhaingean, thart ar 1 × 10⁻³⁴, a shocraíonn teorainn éiginnteachta an nádúir
Sampla oibreáilte
Coinnítear leictreon isteach i mbosca atá 1 × 10⁻¹⁰ méadar ar leithead — thart ar mhéid adaimh. Cad í an éiginnteacht íosta is féidir ina mhóimintim?
- 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
Cuir tástáil ort féin
Anois brúitear an leictreon céanna isteach i mbosca níos lú, atá 1 × 10⁻¹¹ méadar ar leithead amháin — deich n-oiread níos cúinge. Cad í an éiginnteacht mhóimintim íosta nua?
- 5 × 10⁻²⁶ kg·m/s
- Freagra ceart: 5 × 10⁻²⁴ kg·m/s
- 5 × 10⁻²³ kg·m/s
Ceart! Cuireann laghdú Δx faoi fhachtóir 10 iallach ar Δp fás faoin bhfachtóir céanna: 1 × 10⁻³⁴ ÷ (2 × 1 × 10⁻¹¹) = 5 × 10⁻²⁴ cileagram-mhéadar in aghaidh an tsoicind.
Má éiríonn le fisiceoir suíomh leictreoin a shocrú go mór níos cruinne, cad a chaithfidh tarlú don éiginnteacht ina mhóimintim?
- Caithfidh sí laghdú
- Fanann sí go beacht mar an gcéanna
- Freagra ceart: Caithfidh sí méadú
Go díreach — tá Δx agus Δp faoi ghlas le chéile ag Δx · Δp ≥ ℏ/2, mar sin cuireann laghdú an duine iallach ar an duine eile fás.
Cén áit a bhfeiceann tú é seo
Buaileann an dlí seo leat trína iarmhairtí seachas trí do shúile: ní thagann leictreoin in adaimh anuas isteach sa núicléas riamh, toisc go gcuireann sá isteach i spás níos lú iallach ar a scaipe móimintim ardú — agus is as go díreach sin a thagann dath phointe candamaigh: a mhéid a shocraíonn coinneáil an leictreoin, agus mar sin a fhuinneamh.
Botúin choitianta
Is í an earráid is doimhne ná an trealamh a chiontú — níl Δx · Δp ≥ ℏ / 2 faoi threalamh clamhsitheach, urlár atá tógtha isteach in aon rud tonnchruthach atá ann, agus cuireann tonnta ábhartha gach rud ar an urlár sin. Tá treo tábhachtach freisin: socrú suímh níos cruinne ÉIGINNÍONN sé go gcaithfidh scaipe na móimintime dul suas — brúigh an bosca deich n-oiread níos cúinge (go 1 × 10⁻¹¹ m) agus éiríonn Δp ≥ ℏ / (2 · Δx) go 5 × 10⁻²⁴ kg·m/s, deich n-oiread níos mó.
Conas a nascann sé
Is é seo an bille díreach as nádúr thonnach na hábhair: ní féidir le tonn a bheith suite go géar agus ar luas cinntithe go géar araon, mar sin socraíonn adamh Bohr ag méid chríochnaitheach in ionad titim as a chéile. Dúnann sé leath chandamach an mhodúil — osclaíonn leathnú ama, atá romhainn, an choibhneasacht, an cholún eile den fhisic nua-aimseartha.