Nguyên Lý Bất Định
Bạn không bao giờ có thể biết chính xác vị trí và động lượng chính xác của một vật cùng lúc — bạn xác định vị trí của một thứ gì đó càng chính xác, bạn càng ít chính xác biết nó đang chuyển động như thế nào, và ngược lại. Đây không phải vì các dụng cụ của chúng ta vụng về; đó là một giới hạn cơ bản gắn liền với tự nhiên, và nó chỉ trở nên đáng chú ý đối với các hạt rất nhỏ như electron.
Δx · Δp ≥ ℏ / 2
- Δx — độ bất định vị trí (m): các vị trí có thể của electron trải rộng như thế nào
- Δp — độ bất định động lượng (kg·m/s): các giá trị động lượng có thể của electron trải rộng như thế nào
- ℏ — hằng số Planck rút gọn (J·s): một số cố định rất nhỏ, khoảng 1 × 10⁻³⁴, xác định giới hạn bất định của tự nhiên
Một electron bị giới hạn trong một hộp rộng 1 × 10⁻¹⁰ mét — khoảng kích thước của một nguyên tử. Độ bất định nhỏ nhất có thể trong động lượng của nó là bao nhiêu?
- 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