Принцип неопределённости
Никогда нельзя знать одновременно точное положение объекта и его точный импульс — чем точнее вы фиксируете, где он, тем менее точно можно знать, как он движется, и наоборот. Это не неуклюжесть приборов — это фундаментальный предел, встроенный в саму природу, заметный лишь для очень малых частиц вроде электронов.
Δx · Δp ≥ ℏ / 2
- Δx — неопределённость координаты (m): насколько разбросаны возможные положения электрона
- Δp — неопределённость импульса (kg·m/s): насколько разбросаны возможные значения импульса электрона
- ℏ — приведённая постоянная Планка (J·s): крошечное фиксированное число, около 1 × 10⁻³⁴, задающее предел неопределённости природы
Электрон заперт в коробке шириной 1 × 10⁻¹⁰ meters — примерно размер атома. Какова минимально возможная неопределённость его импульса?
- 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