اصل عدم قطعیت: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
حذف برچسب ادغام |
جز ←جایگزینی با [[وپ:اشتباه|اشتباهیاب]]: هرمیتاین⟸هرمیتی، مکان⟸مکان (فیزیک)|مکان، واقعگرایی⟸واقعگرایی (فلسفه)|واقعگرایی، مربوطه⟸مربوط |
||
خط ۳:
'''اصل عدم قطعیت''' {{به انگلیسی|Uncertainty principle}} در [[مکانیک کوانتومی]] را [[هایزنبرگ|ورنر هایزنبرگ]]، [[فهرست فیزیکدانان|فیزیکدان]] [[آلمان]]ی، در سال [[۱۹۲۶ (میلادی)|۱۹۲۶]] فرمولبندی کرد.
در [[فیزیک کوانتومی]]، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اظهار میدارد که جفتهای مشخصی از [[خواص فیزیکی مواد|خواص فیزیکی]]، مانند [[مکان (فیزیک)|مکان]] و [[تکانه]]، نمیتواند با دقتی دلخواه معلوم گردد. به عبارت دیگر، افزایش دقت در کمیت یکی از آن خواص مترادف با کاهش دقت در کمیت خاصیت دیگر است.<ref name=Sen2014>{{Cite journal |last1 = Sen | first1 = D. | title = The uncertainty relations in quantum mechanics | url = http://www.currentscience.ac.in/Volumes/107/02/0203.pdf | journal = Current Science | volume = 107| issue = 2| year = 2014| pages = 203–218}}</ref> این عبارت به دو روش گوناگون تفسیر شدهاست. بنا بر دیدگاه هایزنبرگ، غیرممکن است که همزمان [[سرعت]] و مکان [[الکترون]] یا هر ذرهٔ دیگری با دقت یا قطعیت دلخواه معین شود. بنا بر دیدگاه گروه دوم، که افرادی چون [[بالنتین]] در آن قرار دارند، این عبارت راجع به محدودیت دانشمندان در اندازهگیری کمیتهای خاصی از سیستم نیست، بلکه امری است راجع به طبیعت و ذات خود سیستم چنانکه معادلات [[مکانیک کوانتومی]] شرح میدهد.
در مکانیک کوانتوم، یک [[ذره]] به وسیلهٔ بستهٔ موج شرح داده میشود. اگر اندازهگیری مکان ذره مد نظر باشد، طبق معادلات، ذره میتواند در هر مکانی که دامنهٔ موج صفر نیست، وجود داشته باشد و این به معنی عدم قطعیت مکان ذره است. برای به دست آوردن مکان دقیق ذره، این بستهٔ موج باید تا حد ممکن «فشرده» شود، که یعنی، ذره باید از تعداد زیادی [[موج سینوسی]] که به یکدیگر اضافه شدهاند (بر روی هم جمع شدهاند) ساخته شود. از طرف دیگر، تکانهٔ ذره متناسب با [[طول موج]] یکی از این امواج سینوسی است، اما میتواند هر کدام از آنها باشد. بنا بر این هر چقدر که مکان ذره –به واسطهٔ جمع شدن تعداد بیشتری موج- با دقت بیشتری اندازهگیری شود، تکانه با دقت کمتری معین میشود (و بر عکس).
تنها ذرهای که مکان دقیق دارد، ذرهٔ متمرکز در یک نقطه است، که چنین موجی طول موج نامعین دارد (و بنا بر این تکانهٔ نامعین دارد). از طرف دیگر تنها موجی که طول موج معین دارد، نوسان منظم تناوبی بیپایان در فضا است که هیچ مکان معینی ندارد. در نتیجه در مکانیک کوانتومی، حالتی نمیتواند وجود داشته باشد که ذره را با مکان و تکانهٔ معین شرح دهد.
خط ۷۷:
== واکنشهای انتقادی ==
تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتوم و اصل عدم قطعیت هایزنبرگ در واقع هدفهای دوقلویی بودند که آماج حملات معتقدان به [[واقعگرایی (فلسفه)|واقعگرایی]] (رئالیسم) و (موجبیت) [[دترمینیسم]] قرار گرفتند. در تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی هیچ واقعیت بنیادینی که حالت کوانتومی تشریح کند وجود ندارد، بلکه تنها دستورالعملی است که نتایج تجربی را محاسبه میکند. راهی وجود ندارد تا گفته شود حالت بنیادین سیستم چگونه است، تنها میتوان گفت که نتایج مشاهدات چطور خواهد بود.
[[آلبرت اینشتین]] اعتقاد داشت که تصادفی بودن حاصل جهل ما از برخی ویژگیهای بنیادی واقعیت است، در حال که [[نیلز بوهر]] باور داشت که توزیعهای احتمالی بنیادین و غیرقابل تقلیل بوده و به آن اندازهگیری که انتخاب میکنیم تا انجام دهیم وابستهاست. اینشتین و بوهر سالها بر سر اصل عدم قطعیت مباحثه و مجادله میکردند. در این راستا اینشتین سه [[آزمایش ذهنی]] مطرح نمود تا اصل عدم قطعیت را به چالش بکشاند. اولین و دومین آزمایش به ترتیب شکاف و جعبه اینشتین نام گرفتند که توسط نیلز بوهر به سرعت پاسخ داده شد. سومین [[آزمایش فکری]] که در مقاله معروف EPR به چاپ رسید، چالش بزرگتری برای نیلز بوهر بود. نیلز بوهر در پاسخ به آزمایش سوم سعی کرد با رد کردن مبانی فکری اینشتین دربارهٔ موضعیت و واقعیت فیزیکی، اصل عدم قطعیت را همچنان حفظ کند. پس از پاسخ نیلز بوهر که انتشار آن حدود شش ماه پس از پارادکس EPR به انجام رسید، عملاً صفبندی بین طرفداران تعبیر کپنهاگی و تعبیر واقعانگارانه مکانیک کوانتومی آشکار شد. پس از این موضوع، ایدهٔ متغیرهای نهان برای نجات موجبیت و واقعیت فیزیک توسط طرفداران واقعانگاری طرح شد. هر چند که مسئله EPR و متغیرهای نهاد به نظر طرفداران تعبیر کپنهاگی، که تعبیر غالب (ارتدکس) بود حل شده بود، اما قضاوت نهایی دربارهٔ مسئله، پس از طرح نامساوی توسط [[جان بل]] در سال ۱۹۶۴ و انجام آزمایشهای
== استخراج فرمالیسم ==
خط ۱۰۷:
</math>
و با قرار دادن هر دو نامساوی در عملگر
::<math>
\langle A^2 \rangle \langle B^2 \rangle \ge {1\over 4} |\langle [A,B]\rangle|^2
|