اصل عدم قطعیت هایزنبرگ؟!!

[nkhdiscovery]

ممنون zahedy2006...پیداش کردم ،میذارم بقیه هم بخونن:

گربه شرودینگر
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ دیدگاه ما را نسبت به رویدادهای آینده و نحوه پیش گویی رویدادها از طریق قوانین علمی به کلی دگر گون ساخت. این مطلب در دهه بیست، هایزنبرگ‏، اروین شرودینگر و پل دیراک را بر آن داشت تا مکانیک را بازسازی نمایند. آنها براساس اصل عدم قطعیت، نظریه جدیدی بنام مکانیک کوانتومی تدوین نمودند. در این نظریه، ذرات دارای وضعیت و سرعت مجزا و در عین حال مشاهده ناپذیر نیستند. بلکه آنها دارای حالت کوانتومی اند که ترکیبی از وضعیت و سرعت می باشد.
به طور کلی مکانیک کوانتومی، برای یک مشاهده، نتیجه ای واحد را پیش بینی نمی کند. بلکه مجموعه ای از احتمالات را مطرح می سازد و درجه احتمال هریک را مشخص می کند. این بدین معنی است که اگر سیستمهای مشابه بسیاری را در شرایط مساوی اندازه گیری کنیم، در می یابیم که تعداد معینی سیستم در حالت A و تعدادی دیگر در حالت B و... قرار دارند. اما برای یک سیستم منفرد هیچگاه نمی توان گفت که این سیستم پس از اندازه گیری در کدام حالت قرار خواهد گرفت.مکانیک کوانتومی به این ترتیب عنصر پشبینی ناپذیری یا تصادف و احتمال را وارد علم می کند. انشتین برغم نقش مهمی که در تدوین مکانیک کوانتومی داشت قویا به این امر اعتراض داشت. او به خاطر آزمایش فوتوالکتریک که یکی از پایه های شکل گیری مکانیک کوانتومی به حساب می آید، جایزه نوبل دریافت کرد اما با این همه هرگز نپذیرفت که جهان بر حسب تصادف اداره می شود. این جمله معروف او احساساتش را به خوبی بیان می کند: « خداوند در اداره جهان تاس نمی ریزد.»
در اینجا به یکی از پارادوکسهای مطرح شده توسط شرودینگر اشاره می کنیم.
فرض کنید گربه ای در جعبه ای در بسته زندانی است. در این جعبه یک شیشه گاز سیانور، یک چکش، یک سنسور رادیو اکتیو و یک منبع رادیو اکتیو نیز وجود دارد. همانطور که می دانید ذرات رادیو اکتیو بصورت نامنظم تابش می کنند و به همین دلیل برای آنها نیمه عمر در نظر می گیرند. حال فرض کنید سنسور و چکش طوری تنظیم شده باشند که در صورت تابش موج رادیو اکتیو بین ساعت 12 و 12:01، چکش شیشه حاوی گاز را شکسته و گربه بمیرد. اگر شما در ساعت 12:30 درب جعبه را باز کنید چه خواهید دید؟ اگر از طریق فرمول نیمه عمر منبع، احتمال تابش بین ساعت 12 و 12:01 را 90% پیش بینی کنید. گربه داخل جعبه در هنگام برداشن درب جعبه 90% مرده است و 10% زنده است. اما وقتی درب جعبه را بر می دارید خواهید دید که گربه یا مرده و یا زنده است. نمی توان گفت 90% سلولهای بدن گربه مرده اند و 10% آنها زنده اند. در فاصله یک لحظه، احتمال به یقین تبدیل خواهد شد. این امر کاملا متضاد با مکانیک کوانتومی می باشد. همانطور که گفتیم هیچگاه نمی توان موقعیت یک سیستم را به دقت اندازه گیری نمود. اما در این مثال کاملا این امر ممکن شده است.
این گونه پارادوکسها در مکانیک کوانتومی بسیار زیاد است. اما با این همه مکانیک کوانتومی در پیش بینی نتایج بسیاری از آزمایشها به طور درخشانی موفق بوده است و زمینه تقریبا تمامی علم و فن نوین است. بر رفتار ترانزیستورها و مدارهای مجتمع که جزء اساسی وسائلی نظیر تلوزیون و کامپیوترند، فرمان می راند و نیز بنیاد شیمی و زیست شناسی نوین می باشد.
تنها مسائل فیزیکی که مکانیک کوانتومی هنوز موفق به یکپارچگی و وحدت آنها نشده است، عبارنتد از: گرانش و ساختمان کلان جهان.


منبع:دانشنامه رشد

البته خودم باید حالا حالا فکر کنم بفهمم!

[hamid6885]

سلام!
یه سوال کوچولو داشتم!
داشتم درمورد اصل عدم قطعیت هایزنبرگ در مورد عدم قطعیت در مورد ذره می خوندم که این جور دستگیرم شد که این عدم قطعیت ناشی از تاثیر برخورد فوتون های نور بر ذره هست ... اول می خواستم بپرسم که درست دستگیزم شده بود یا نه؟ ..... بعدش اگه ما بیایم یه سازوکاری رو درست کنیم که برای آشکار سازی الکترون نیازی به فوتون{نور} نباشه اونوقت بازم عدم قطعیت رو داریم؟

سپاس

ببینید دوست عزیز اصلا پژوهش‌های هایزنبرگ برای دیدن یا حتی آشکار سازی دقیق الکترون نبود(!) (چون به دلایلی عقلی رؤیت ذرات زیراتمی به ویژه الکترون با آن جرم ناچیزش محال است که اگر مایل بودید به صورت مبسوط بیان می‌کنم) بلکه برای این بود که متوجه شود شیوه حرکت الکترون به چه ترتیب است (موجی است؟ خطی است؟ یا ترکیبی از هر دو است؟ یا اساسا نظم خاصی ندارد؟) خوب، برای فهمیدن نوع حرکت هر ذره ما نیاز به 2 چیز داریم 1-موقعیت ذره و 2- سرعت ذره. تا این‌جای کار مشکلی نیست چون هم می‌توانیم موقعیت الکترون و هم می‌توانیم سرعت آن را پیش‌بینی کنیم. مشکل از جایی شروع می‌شود که این دو کار باید کاملا همزمان انجام شوند و این یعنی کاری نشدنی! چرا؟ چون طبق آزمایشات "ورنر هایزنبرگ" برای اینکه بتوانیم مکان و موقعیت دقیق الکترون را پیش‌بینی کنیم باید فوتونی با طول موج بسیار کم به آن بتابانیم. می‌دانیم هرچه طول موج کمتر باشد انرژی آن بیشتر است و مسلما باعث می‌شود سرعت الکترون تغییر کند بنابراین هایزنبرگ نتیجه گرفت هر چه میزان دقت خود را در پیش‌بینی موقعیت ذره بالا ببریم در پیش‌بینی سرعت ذره دقت ما پایین می‌آید و در نتیجه به هیچ وجه نمی‌توانیم مسیری دقیق برای حرکت الکترون داشته باشیم و در اینجا تئوری "نیلز بور" نقض شد. بعد از نظریه عدم قطعیت هایزنبرگ، "اروین شرودینگر" با استفاده از معادله دوبروی و پایه‌گذاری مکانیک موجی حرکات الکترون را به صورت کوانتمی(به صورت مسیر‌های احتمالی و نه یقینی به شکل ابر‌های الکترونی) توجیه کرد.

[Antonio Andolini]

ببینید دوست عزیز اصلا پژوهش‌های هایزنبرگ برای دیدن یا حتی آشکار سازی دقیق الکترون نبود(!) (چون به دلایلی عقلی رؤیت ذرات زیراتمی به ویژه الکترون با آن جرم ناچیزش محال است که اگر مایل بودید به صورت مبسوط بیان می‌کنم) بلکه برای این بود که متوجه شود شیوه حرکت الکترون به چه ترتیب است (موجی است؟ خطی است؟ یا ترکیبی از هر دو است؟ یا اساسا نظم خاصی ندارد؟) خوب، برای فهمیدن نوع حرکت هر ذره ما نیاز به 2 چیز داریم 1-موقعیت ذره و 2- سرعت ذره. تا این‌جای کار مشکلی نیست چون هم می‌توانیم موقعیت الکترون و هم می‌توانیم سرعت آن را پیش‌بینی کنیم. مشکل از جایی شروع می‌شود که این دو کار باید کاملا همزمان انجام شوند و این یعنی کاری نشدنی! چرا؟ چون طبق آزمایشات "ورنر هایزنبرگ" برای اینکه بتوانیم مکان و موقعیت دقیق الکترون را پیش‌بینی کنیم باید فوتونی با طول موج بسیار کم به آن بتابانیم. می‌دانیم هرچه طول موج کمتر باشد انرژی آن بیشتر است و مسلما باعث می‌شود سرعت الکترون تغییر کند بنابراین هایزنبرگ نتیجه گرفت هر چه میزان دقت خود را در پیش‌بینی موقعیت ذره بالا ببریم در پیش‌بینی سرعت ذره دقت ما پایین می‌آید و در نتیجه به هیچ وجه نمی‌توانیم مسیری دقیق برای حرکت الکترون داشته باشیم و در اینجا تئوری "نیلز بور" نقض شد. بعد از نظریه عدم قطعیت هایزنبرگ، "اروین شرودینگر" با استفاده از معادله دوبروی و پایه‌گذاری مکانیک موجی حرکات الکترون را به صورت کوانتمی(به صورت مسیر‌های احتمالی و نه یقینی به شکل ابر‌های الکترونی) توجیه کرد.

خب منم همین رو گفتم ... خودتون هم دارید می گید به خاطر برخورد فوتون این اصل به وجود اومده{البته یه مقداری که بیش تر جست و جو کردم این طور به نظر می رسید که فقط روی فوتون نیست بلکه از جنبه های دیگری این اصل پا برجا می ماند که هنوز اون جنبه ها رو نتونسته ان پیدا کنم!} و سوال من این بود که اگر مکانیزمی درست کنیم که بدون نیاز به فوتون جسمی را آشکار کنیم بازم این اصل پا برجا هستش یا نه؟

[vahidbeygi]

اگه اصل عدم قطعیت رو از مکانیک کوانتوم بگیرید میشه مکانیک کلاسیک اگه میشد به این راحتی این کار رو کرد خود هایزنبرگ اول این کار رو می کرد .

[saba estakhri]

من میگم اگه با خوندن کتاب اینطور تفهیم میشه وای به حال اونایی که بدون علاقه رشته ی فیزیک رو انتخاب میکنن