Heisenbergの不確実性原理
Heisenbergの不確実性の原則は、粒子(電子のような)の位置と勢いの両方を同時に完全に正確に知ることは不可能であると述べています。 数学的には、これは次のように表されます。
*Δx *Δp≥H/4π
どこ:
* Δx 位置の不確実性です
* Δp 勢いの不確実性です
* h プランクの定数です(量子力学の基本定数)
シナリオ
電子(Δx)の位置の不確実性がゼロである場合、その位置が完全な精度でその位置を知っている場合、その運動量(ΔP)の不確実性は無限に大きくなければなりません。
なぜこれが起こるのか
これは、測定ツールの単なる制限ではありません。それは量子力学の基本的な特性です。 その理由は次のとおりです。
* 波粒子の二重性: 電子は粒子と波の両方のように振る舞います。
* 波と不確実性: 波には正確な位置はありませんが、確率分布を持っています。完全に定義された位置を持つには、波が無限に狭くなければならないため、これは不可能です。
* 運動量と波長: 粒子の運動量は、その波長に関連しています。完全に局所的な波は、無限に短い波長を持ち、無限に大きな勢いを意味します。
要約
絶対的な確実性のある電子の位置(Δx=0)を知っている場合、その運動量(ΔPは無限)について絶対に何も知りません。これは、ハイゼンベルクの不確実性の原則と量子力学の波粒子の二重性の直接的な結果です。