• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Varför osäkerhetsprincipen är endast betydande för rörelse av subatomära partiklar men försumbara makroskopiska föremål?
    Osäkerhetsprincipen säger att vi inte kan känna både positionen och fart på en partikel med absolut säkerhet. Ju mer vi vet om en, desto mindre vet vi om den andra. Denna princip är betydelsefull för subatomära partiklar men försumbar för makroskopiska objekt på grund av följande skäl:

    1. Planck Constant:

    * Osäkerhetsprincipen styrs av Planck-konstanten (H), som är oerhört liten (6.626 x 10^-34 j s).

    * För makroskopiska föremål är massan (M) mycket stor jämfört med H. Därför blir osäkerheten i position (Δx) och fart (ΔP) praktiskt taget obetydlig.

    2. Observationsskala:

    * Osäkerhetsprincipen är mest märkbar på kvantnivån, där våglängderna för partiklar är jämförbara med själva objektets storlek.

    * För makroskopiska objekt är våglängderna oerhört små jämfört med deras storlek. Därför blir osäkerheten i position och fart praktiskt taget irrelevant.

    3. Klassisk fysik är en bra tillnärmning:

    * För makroskopiska föremål ger klassisk fysik (Newtonian mekanik) en utmärkt tillnärmning av deras beteende.

    * Osäkerhetsprincipen är ett kvantfenomen, och dess effekter maskeras i huvudsak av den klassiska beskrivningen av makroskopiska objekt.

    Exempel:

    Tänk på en baseball.

    * Till och med en liten osäkerhet i sin momentum (ΔP) skulle vara oerhört liten på grund av dess stora massa.

    * Osäkerheten i sin position (Δx) skulle vara ännu mindre, vilket gör den praktiskt taget försumbar.

    Därför kan vi exakt beskriva rörelsen hos en baseboll med klassisk fysik utan att beakta osäkerhetsprincipen.

    I kontrast:

    För en elektron är osäkerhetsprincipen betydande.

    * På grund av dess lilla massa kan en liten osäkerhet i fart (ΔP) leda till en betydande osäkerhet i dess position (Δx).

    * Denna osäkerhet är avgörande för att förstå elektronbeteende och är avgörande för kvantmekanik.

    Slutsats:

    Osäkerhetsprincipen är ett grundläggande kvantfenomen som styr partiklarnas beteende på atom- och subatomnivå. Emellertid är dess effekter försumbara för makroskopiska föremål på grund av deras betydligt större massor och det faktum att klassisk fysik ger en bra tillnärmning för deras beteende.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com