Zasada nieoznaczoności
Nigdy nie możesz znać jednocześnie dokładnego położenia i dokładnego pędu obiektu — im precyzyjniej przybijesz, gdzie coś jest, tym mniej precyzyjnie możesz wiedzieć, jak się porusza, i odwrotnie. To nie dlatego, że nasze przyrządy są niezdarna; to fundamentalny limit wbudowany w samą przyrodę, zauważalny tylko dla bardzo małych cząstek jak elektrony.
Δx · Δp ≥ ℏ / 2
- Δx — nieoznaczoność położenia (m): jak rozrzucone są możliwe położenia elektronu
- Δp — nieoznaczoność pędu (kg·m/s): jak rozrzucone są możliwe wartości pędu elektronu
- ℏ — zredukowana stała Plancka (J·s): maleńka stała, około 1 × 10⁻³⁴, wyznaczająca przyrodniczy limit nieoznaczoności
Elektron uwięziony w pudełku szerokości 1 × 10⁻¹⁰ metra — mniej więcej rozmiar atomu. Jaka jest najmniejsza możliwa nieoznaczoność jego pędu?
- 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