Естественные науки

Объясните мне принцип квантовой неопределённости.

.
Может быть Вы хотели спросить не про квантовую неопределенность, а про принцип неопределенности в квантовой механике?

Верно?

Если да, то этот принцип неопределенности утверждает, что некоторые физические величины невозможно измерить одновременно.

Это такие величины, операторы которых не коммутируют друг с другом. (В классической механике, скобки Пуассона этих величин не зануляются.)

Этот принцип связан с волновой природой квантовой механики, то есть со свойствами волн.

Поэтому легче всего понять принцип неопределенности в классической волновой механике.
Рассмотрим принцип неопределенности в классической механике.

Если у Вас в пространстве есть монохромная волна, тогда Вы точно знаете импульс этой волны, так как импульс однозначно связан с её частотой. Но такая монохромная волна заполняет всё пространство до бесконечности. Поэтому Вы не можете ничего сказать про координаты этой волны.

Наоборот, если у Вас волна в виде дельта-функции, тогда Вы точно знаете координаты этой волны, но ничего не можете сказать об её импульсе, так как дельта-функция при разложении в ряд Фурье дает белый шум, то есть спектр, в котором присутствуют все частоты, а значит и все импульсы.

В промежуточном случае Вы имеете дело с волновым пакетом. Волновой пакет локализован в какой-то неточечной области пространства и его спектр также локализован в какой-то неточечной области спектральной ширины.

При этом, чем волновой пакет меньше занимает места по пространству (сохраняя амплитуду), тем круче его границы и, следовательно, тем шире его спектр колебаний. И, наоборот, чем волновой пакет занимает больше места по пространству (не меняя амплитуду), тем более пологий у него профиль и. следовательно, уже его спектр колебаний.
Значит, чем более определена координата волнового пакета, тем у него более неопределенный импульс. И, наоборот, чем менее определена координата волнового пакета, тем у него более определенный импульс.
.
Гунсэн Намжилов
Гунсэн Намжилов
58 334
Лучший ответ