WikiFox

Heisenbergs ubestemthedsrelation


(Omdirigeret fra Heisenbergs_ubestemthedsrelationer)

Der er for få eller ingen kildehenvisninger i denne artikel, hvilket er et problem. Du kan hjælpe ved at angive troværdige kilder til de påstande, som fremføres i artiklen.

Heisenbergs ubestemthedsrelationer eller usikkerhedsrelationer siger, at visse par af fysiske størrelser ikke kan bestemmes med vilkårlig nøjagtighed. Relationerne er opkaldt efter Werner Heisenberg, som var en af kvantemekanikkens grundlæggere.

Adskillige plane bølger med forkellige bølgelængder adderes for at danne en bølgepakke. Jo flere forskellige bølger, jo mere lokaliseret bliver pakken. Bølgerne er i denne animation reelle, mens de i kvantemekanikken er komplekse.
Kvantemekanik
Introduktion

 • Ordliste  • Historie

En af Heisenbergs ubestemthedsrelationer udtaler sig om position og impuls. Hvis det om en partikel vides, at den befinder sig "her" nøjagtigt, er partiklens bevægelsesmængde til gengæld fuldstændig ubestemt. Hvis omvendt partiklens bevægelsesmængde er meget nøjagtigt bestemt (f.eks. fordi partiklen ligger stille), er dens position tilsvarende ubestemt. Ubestemthed er en uomgængelig del af naturen, og altså ikke blot et udtryk for menneskelig uformåen eller uvidenhed.

Udtrykt matematisk antager ubestemthedsrelationen for position (\({\displaystyle x}\)) og impuls (\({\displaystyle p_{x}}\)) form af en ulighed: \({\displaystyle \sigma _{x}\cdot \sigma _{p_{x}}\geq {\frac {\hbar }{2}}}\), hvor \({\displaystyle \hbar }\) er givet ud fra Plancks konstant, \({\displaystyle h}\): \({\displaystyle \hbar ={\frac {h}{2\pi }}}\), og hvor \({\displaystyle \sigma _{x}}\) og \({\displaystyle \sigma _{p_{x}}}\) betegner ubestemtheden for hhv. sted og impuls i \({\displaystyle x}\)-retningen. Tilsvarende relationer gælder for \({\displaystyle \sigma _{y}}\) og \({\displaystyle \sigma _{p_{y}}}\) hhv. \({\displaystyle \sigma _{z}}\) og \({\displaystyle \sigma _{p_{z}}}\). Andre ubestemthedsrelationer er pålagt de fysiske variable energi og tid hhv. impulsmoment og vinkel. Relationen mellem disse ubestemhedsrelationer er alle givet ved en fouriertransformation.

Plancks konstant angiver grænsen for, hvornår den klassiske mekanik må erstattes af en kvantemekanisk naturbeskrivelse, nemlig når den virkning som knytter sig til et fænomen er af samme størrelsesorden som \({\displaystyle h}\) eller mindre. Dette skift falder almindeligvis sammen med overgangen mellem makroskopisk og mikroskopisk, og det er forklaringen på at ubestemthed ikke observeres i hverdagen. Ubestemthed er nemlig en direkte konsekvens af den grundlæggende partikel-bølge dualitet som ytrer sig på (sub)atomart niveau.

Det er f.eks. ubestemthed, som tillader eksistensen af de virtuelle partikler, som formidler den stærke kernekraft og på den måde binder nukleonerne til hinanden i atomkerner. De kraftbærende partikler opstår ud af intet, men repræsenterer som ifølge Einsteins masse-energi-ækvivalensprincip en vis energi; energien "lånes" i et kort tidsrum, kortere jo større energien er, hvilket også er forklaringen på kraftens korte rækkevidde. En anden konsekvens er, at al bevægelse ikke er ophørt ved 0 K i strid med den gængse definition af det absolutte nulpunkt for temperatur. I så fald ville nemlig både sted og bevægelsesmængde være kendt med vilkårlig nøjagtighed. Den resulterende nulpunktsbevægelse kan ignoreres ved stuetemperatur, men spiller en voksende rolle jo mere man nærmer sig 0 K.


Eksterne henvisninger





Kilde


Oplysninger pr.: 16.10.2021 02:32:49 CEST

Kilde: Wikipedia (Forfattere [Historie])    Licens af teksten: CC-BY-SA-3.0. Ophavsmænd og licenser til de enkelte billeder og medier kan enten findes i billedteksten eller vises ved at klikke på billedet.

Ændringer: Designelementer blev omskrevet. Wikipedia-specifikke links (som "Redlink", "Edit-Links"), kort og navigationsbokse blev fjernet. Også nogle skabeloner. Ikoner er blevet erstattet med andre ikoner eller fjernet. Eksterne links har fået et ekstra ikon.

Bemærk venligst: Da det givne indhold automatisk er hentet fra Wikipedia på det givne tidspunkt, var og er det ikke muligt at foretage en manuel kontrol. WikiFox.org garanterer derfor ikke for nøjagtigheden og aktualiteten af det erhvervede indhold. Hvis der er en information, som er forkert på nuværende tidspunkt eller har en ukorrekt visning, er du velkommen til at kontakte os: e-mail.
Se også: Juridisk meddelelse & Fortrolighedspolitik.