//////

Miesięczne archiwum: Listopad 2012

W PRZYPADKU FOTONU

W przypadku fotonu nie ma z tym! problemów — foton może mieć dowolnie małą! energię. Lecz foton niesie jednostkę działania,! czyli kwant — iloczyn energii i czasu, a to! znaczy, że foton o małej energii ma falę o dłu­gim okresie. Dlatego też czas dokonania pomiaru nie może być określony z dokładnością większą niż okres tej fali. Można więc zmierzyć! energię dokładnie, ale wtedy czasu, w którym elektron miał tę energię, dokładnie zmierzyć! nie można. Z drugiej strony, jeśli chce się dokładnie zmierzyć czas dzielący dwa zdarzenia! związane z elektronem, trzeba wykorzystać fo­tony, których fala ma krótki okres (wysoką! częstotliwość); skutkiem tego będzie bardzo du­że zakłócenie energii. W tym sensie energia i czas są sprzężone.

DZIWNY STAN RZECZY

Mamy więc do czynienia z dziwnym sta­nem rzeczy. Nasze pojęcia energii i pędu ewo­luowały dotąd niezależnie od naszych pojęć przestrzeni i czasu. Czym innym była czaso­przestrzeń, czym innym — energia i pęd. Lecz obecnie stwierdzamy, że wskutek istnienia kwantu działania pomiar jednego z tych two­rów wpływa fizycznie na pomiar drugiego. Nie można więc dłużej rozpatrywać ich jako od­dzielnych, niezależnych wielkości: energia two­rzy parę z czasem, pęd — z odległością. Heisenberg podsumował tę sytuację w swojej zasa­dzie nieoznaczoności . W dowolnym fizycznym oddziaływaniu zawiera się zawsze skończona ilość działania, która nie może być mniejsza od h (stałej Plancka), związanej z nieoznaczonościami energii i czasu czy pędu i położenia.

RÓWNE ILOCZYNY

W najlepszym razie iloczyny te mogą być równe h. Za dokładność w pomiarze energii trzeba zapłacić niedokład­nością w pomiarze czasu; dokładność w pomia­rze pędu kosztuje niedokładność w pomiarze odległości.Nie uda się nam uriiknąć tych chytrych re­lacji nawet wtedy, gdy wykorzystamy cząstki inne niż fotony. Każda bowiem cząstka niesie jednostkę działania podobnie jak foton, obo­wiązuje więc ta sama zasada. Co więcej, jeśli przeprowadzimy pomiary ruchu obrotowego, odkryjemy podobne sprzężenie między momen­tem pędu i położeniem kątowym.Ważną konsekwencją przyjęcia zasady nie­oznaczoności jest to, że prawa fizyki muszą nabrać charakteru statystycznego.