Nguyên lý bất định
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Nguyên lý bất định là một nguyên lý quan trọng của cơ học lượng tử, do Werner Heisenberg đưa ra, phát biểu rằng người ta không bao giờ có thể xác định chính xác cả vị trí lẫn vận tốc (hay động lượng, hoặc xung lượng) của một hạt vào cùng một lúc. Nếu ta biết một đại lượng càng chính xác thì ta biết đại lượng kia càng kém chính xác.
Về mặt toán học, hạn chế đó được biểu hiện bằng bất đẳng thức sau:
Trong công thức trên, 
là sai số của phép đo vị trí, 
là sai số của phép đo động lượng và h là hằng số Planck.
Trị số của hằng số Planck h trong hệ đo lường quốc tế :
Sai số tương đối trên trị số này là 1,7×10-7, đưa đến sai số tuyệt đối là 1,1×10-40 J.s.
[sửa] Ý nghĩa của nguyên lý bất định
Ta có thể hiểu rằng có nguyên lý bất định là do nguyên nhân sau. Khi quan sát một hệ lượng tử (electron chẳng hạn), ta phải chiếu vào nó một bức xạ có bước sóng ngắn, tức có xung lượng lớn). Khi photon va chạm với electron thì ta xác định được vị trí của electron. Tuy nhiên do xung lượng của photon lớn một cách đáng kể so với xung lượng của electron (điều này không xảy ra đối với các hệ vĩ mô trong vật lý cổ điển, tức là các hạt vi mô thông thường) nên xung lượng của electron bị biến đổi nhiều, không còn như cũ nữa, vì vậy ta không đo được chính xác đồng thời cả xung lượng và tọa độ (hay vị trí) của hạt.
Điều này chứng tỏ các hạt vi mô khác với các vật vĩ mô thông thường. Các hạt vi mô vừa có tính chất sóng lại vừa có tính chất hạt, đó là một thực tế khách quan. Việc không đo được chính xác đồng thời cả tọa độ và xung lượng của hạt là do bản chất của sự việc chứ không phải do trí tuệ của con người bị hạn chế. Kĩ thuật đo lường của ta có tinh vi đến mấy đi nữa cũng không đo được chính xác đồng thời cả tọa độ và xung lượng của hạt. Hệ thức bất định Heisenberg là biểu thức toán học của lưỡng tính sóng hạt của vật chất.
[sửa] Xem thêm
[sửa] Liên kết bên ngoài
- aip.org: Quantum meachanics 1925-1927 - The uncertainty principle
- Schrödinger equation from an exact uncertainty principle
- Bài giảng về hệ thức bất định trong thuyết lượng tử tại Đại học Cần Thơ
| Các chủ đề chính trong vật lý |
|---|
| Chuyển động sóng | Cơ học | Cơ học chất lưu | Điện từ học | Khoa đo lường | Nhiệt động lực học | Quang học | Trạng thái vật chất | Vật lý hiện đại | Vật lý thiên văn | Vật lý thực nghiệm |
