Kuantum fiziğinde Heisenberg belirsizlik ilkesine göre, bir
parçacığın momentumu ve konumu aynı anda tam doğrulukla ölçülemez.
momentum değişimi = kütle
değişimi x hız değişimi
Belirsizlik ilkesini daha da genellenmiş olarak anlatmak
istersek şunları söyleyebiliriz. Klasik (deterministik) fizikten ayrı olarak
Kuantum fiziğinde her fiziksel niceliğe (kantitatif) denk gelen bir reel sayı
değil, bir işlemci vardır. Bu işlemciler, klasik mekanikten ayrı olarak sayısal
değerler ile değil matrisler ile temsil edilir. Dolayısıyla, kuantum
mekaniğinde ölçülen fiziksel niceliğin ölçüm sırası önemlidir.
Herhangi iki fiziksel niceliği (örneğin: konum ve momentum)
ele alalım. Eğer bu fiziksel niceliklere denk gelen iki işlemci yer
değiştiremiyorsa bu iki niceliğin (örneğin: momentum ve konum) aynı anda
ölçülmesi olanaksızdır. Bu durumda kesin sonuçlardan değil, bir ortalama değer
yakınlarında dalgalanan değerlerden söz edilebilir
Örneğin, Işın gönderilerek anlık konumu belirlenen elektronun, ışının
elektrona enerji aktarmasından dolayı yönünde ve momentumunda değişme olduğu
için etkileşimden önceki momentumu belirsizdir ve bilinemez
Belirsizlik ilkesi determinizmin ‘her şeyi kesin olarak
belirleyebilme’ önermesini tamamıyla yıkmıştır, ancak determinizmin temel
aldığı nedensellik ilkesinin geri kalanı ayakta kalabilmiştir.
Bir parçacığın konumu ne kadar doğrulukla ölçülürse (yani
konumunun belirsizliği ne kadar küçük olursa), buna karşılık momentumunun
belirsizliği aynı oranda büyük olur. Tersine, momentumdaki belirsizlik
küçüldükçe, aynı oranda konumunun belirsizliği büyür. Ancak bu belirsizlik
deneysel ölçümlerden değil doğrudan matematikten elde edilmiştir. Fourier
analizinde x ve k uzayları arasındaki dönüşümler ele alınırsa,
Dx
Dk > 1
eşitsizliğinden yola çıkılarak De Broglie-Einstein
denklemlerinden momentum ile ilgili ifade yerine konulursa,
p = ħk
ħ
Dx Dpx > ¾
2
elde edilir. Burada Dx,
x konumundaki belirsizliği, Dpx
ise x yönündeki momentumdaki belirsizliği tanımlar.
Belirsizlik ilkesi enerji ve zaman ilişkisi için de
geçerlidir. Belirsizlik ilkesinin daha iyi anlaşılması için benzer bir örnek:
Bir elektromagnetik dalganın sıklığını (titreşim sayısını) ölçmek için belli
bir süre beklemek gerekir: yani dalganın sıklığını belli bir anda ölçmek
olanaksızdır. Bekleme süresi uzadıkça zaman belirsizleşir.
Titreşim sayısı ve enerji niceliği az Þ Dalga boyu uzun Þ Bekleme süresi uzun Þ Belirsizlik büyük
Titreşim sayısı ve enerji niceliği çok Þ Dalga boyu kısa Þ Bekleme süresi kısa Þ Belirsizlik küçük
Enerji niceliği ne denli azsa, aynı oranda dalga boyuyla
bağlantılı olarak bekleme süresi uzar ve ölçülen zaman belirsizleşir. Tersine;
Enerji niceliği ne denli çoksa, aynı oranda dalga boyuyla bağlantılı olarak
bekleme süresi azalır ve ölçülen zamanın belirsizliği azalır.
https://tr.wikipedia.org/wiki/Belirsizlik_ilkesi
18 Ağustos 2019
GERİ
(yasalar)
