Apa Prinsip Ketidakpastian Heisenberg?

Dikatakan bahwa faktor-faktor tertentu dari suatu fenomena saling melengkapi: jika Anda tahu banyak tentang salah satu faktor, Anda tahu sedikit tentang yang lain.

Heisenberg membicarakan hal ini dalam konteks sebuah partikel dengan kecepatan dan lokasi tertentu. Jika Anda tahu kecepatannya dengan sangat tepat, Anda tidak akan tahu banyak tentang lokasi partikel. Ini juga bekerja sebaliknya: jika Anda mengetahui lokasi suatu partikel dengan tepat, Anda tidak akan dapat secara akurat menggambarkan kecepatan partikel.

(Sumber: apa yang saya ingat dari kelas kimia. Saya tidak sepenuhnya yakin apakah ini benar.)

Untuk partikel mekanika kuantum (itty-bitty / subatomic) seperti elektron, the Prinsip Ketidakpastian Heisenberg berlaku secara signifikan untuk menyatakan bahwa:

#color (blue) (sigma_xsigma_p> = h / (4pi)) #

Apa yang dikatakan ini adalah produk dari posisi standar deviasi # sigma_x # dan momentum standar deviasi # sigma_p # aku s terlalu besar untuk membuat penilaian percaya diri tentang statistik elektron saat produk # sigma_xsigma_p # di atas # (6.626xx10 ^ (- 34) "J" * "s") / (4pi) #.

Ini adalah pernyataan utama --- itu semakin tepatnya Anda mengetahui posisi elektron, semakin sedikit Anda mengetahui momentumnya, dan sebaliknya.

Atau, bisa dibilang begitu Anda tidak dapat mengamati keduanya sekaligus dengan kepastian yang baik.

Sendiri, mereka mungkin di bawah # h / (4pi) #tapi berlipat ganda, mungkin tidak. Ini menjelaskan mengapa Anda bisa amati satu per satu.

Untuk elektron yang menggunakan "Partikel dalam Kotak"model (elektron / partikel dalam sistem / kotak kimia), misalnya, telah ditentukan bahwa:

#color (hijau) (sigma_xsigma_p = warna (biru) (h / (4pi)) sqrt ((n ^ 2pi ^ 2) / 3 - 2)) #

dimana # n # adalah nomor kuantum prinsip yang Anda pelajari dalam Kimia Umum, dan # h # adalah konstanta Planck seperti biasa.

Anda bisa mengatakan itu dengan menggunakan nilai terendah #n = 1 # (itu terendah tingkat energi dan terbaik kondisi mekanika kuantum yang mungkin), kita masih memenuhi syarat:

# color (blue) (sigma_xsigma_p) = h / (4pi) sqrt ((pi ^ 2) / 3 - 2) warna (biru) (> = h / (4pi)) #

sejak:

# sqrt ((pi ^ 2) / 3 - 2) ~~ 1.136> 1 #

Sebaliknya, ketidakpastian untuk objek normal seperti bola dan bola basket sangat rendah sehingga kita dapat mengatakan dengan pasti posisi dan momen mereka, terutama karena ukurannya, sehingga memberikan karakteristik gelombang yang dapat diabaikan.