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なぜ不確実性の原理は、亜原子粒子の動きのみで重要であるが、無視できる巨視的なオブジェクトの運動に対して重要であるのですか?

不確実性の原則は、絶対的な確実性を持つ粒子の位置と勢いの両方を知ることができないと述べています。 1つについて知っているほど、もう一方について知ることは少なくなります。この原理は亜原子粒子にとって重要ですが、次の理由により巨視的なオブジェクトでは無視できます。

1。 Planck Constant:

*不確実性の原則は、プランク定数(H)によって支配されています。

*巨視的なオブジェクトの場合、質量(m)はhに比べて非常に大きい。したがって、位置(Δx)と運動量(Δp)の不確実性は実質的に取る​​に足らないものになります。

2。観察スケール:

*不確実性の原理は、粒子の波長がオブジェクト自体のサイズに匹敵する量子レベルで最も顕著です。

*巨視的なオブジェクトの場合、波長はサイズに比べて非常に小さいです。したがって、位置と勢いの不確実性は実質的に無関係になります。

3。古典物理学は良い近似です:

*巨視的なオブジェクトの場合、古典物理学(ニュートンメカニクス)は、その行動の優れた近似を提供します。

*不確実性の原則は量子現象であり、その効果は本質的に巨視的なオブジェクトの古典的な説明によってマスクされています。

例:

野球を検討してください。

*その勢い(ΔP)のわずかな不確実性でさえ、その大きい質量のために信じられないほど小さくなります。

*その位置(Δx)の不確実性はさらに小さく、実際には無視できます。

したがって、不確実性の原則を考慮せずに、古典的な物理学を使用して野球の動きを正確に説明できます。

対照的に

電子の場合、不確実性の原理は重要です。

*その質量が小さいため、勢いのわずかな不確実性(ΔP)は、その位置(ΔX)の重大な不確実性につながる可能性があります。

*この不確実性は、電子の挙動を理解する上で重要であり、量子力学に不可欠です。

結論:

不確実性の原則は、原子および亜原子レベルでの粒子の挙動を支配する基本的な量子現象です。ただし、その効果は、大量が大きいため、および古典物理学がその行動に適切な近似を提供するという事実により、巨視的なオブジェクトでは無視できます。

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