Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor er det muligt at kende nøjagtigt hastigheden og placeringen af ​​en elektron på samme tid?

Det er ikke muligt at kende nøjagtigt hastigheden og placeringen af ​​en elektron på samme tid. Dette er et grundlæggende princip i kvantemekanik kendt som heisenberg usikkerhedsprincip .

Her er hvorfor:

* bølgepartikel dualitet: Elektroner udviser både bølge-lignende og partikellignende egenskaber. Deres position og momentum er beskrevet af bølgefunktioner, der repræsenterer sandsynligheden for at finde elektronet på et bestemt sted.

* Usikkerhed: Bølgefunktionen beskriver sandsynlighedsfordelingen af ​​elektronens position og momentum. Jo mere præcist vi kender en, jo mindre præcist kan vi kende den anden.

* Måling: Handlingen med at måle elektronens position forstyrrer uundgåeligt sin momentum, og vice versa. Denne forstyrrelse er uundgåelig og grundlæggende for arten af ​​kvantesystemer.

Kortfattet:

* Heisenberg -usikkerhedsprincippet siger, at det er umuligt at samtidig kende både positionen og momentumet (som inkluderer hastighed) af en partikel med perfekt nøjagtighed.

* Jo mere præcist vi måler den ene, jo mindre præcist kan vi måle den anden.

* Dette er ikke en begrænsning af vores måleværktøjer, men en grundlæggende egenskab ved kvantesystemer.

Derfor er det ikke muligt at kende nøjagtigt hastigheden og placeringen af ​​et elektron på samme tid.

Varme artikler