Heisenbeqin dəhası

Heisenbegin qeyri müəyyənlik prisnsipi:

Heisenbergin qeyri müəyyənlik prinsipi kvant mexanikasının ən əsas prinsiplərindəndir. Bu prinsip o qədər əsas, o qədər standartı ki, Heisenbergin prinsipi olmadan siz kvant haqqında heç bir şeyə əsas gətirə bilməzsiniz. Kvantdakı məşhur “cüt yarıq təcrübəsində”, dolanıqlıq, süperpozisyon, Şrödinqer tənliyinin açılmasında bunsuz həyal etmək mümkün belə deyil.

Bu prinsipdə bu qəsd edilir. Əgər bir parçacığın yerini bilməyə cəhd etsəniz bir o qədər də impulsu haqqında daha az məlumata sahib olacaqsınız. Ölçümlər sadəcə impuls və mövqe haqqında olmayada bilər, aşağıda sadalayacağımız bu vahidlərdədə yenədə Heisenberqin qeyri müəyyənlik prinsipi öz qüvvəsini hiss etdirir:

Bu dəyişənlər;

Enerji - Zaman

Xətti Momentum - Mövqe

Bucaq Momentum – Bucaq Mövqeyi (Orientasiya)

Elektrik Potensialı – Elektrik Yükləmə Sıxlığı

Maqnit potensialı - Elektrik cərəyanının sıxlığı

Elektrik sahəsi – Elektrik Polarizasiya Sıxlığı

Maqnit induksiyası – maqnitləşmə

Buradada göründüyü kimi Heosenberqin qeyri müəyyənlik prinsipi yalnızaca bir cüt dəyişənə təsir etmir. Bu prinsip tapıldığı 1927 ilindən bəri bəlkədə elm tarixində ən çox səhv çıxarılmağa çalışılmış ,amma bütün sınaqlardan heç bir problem yaşamadan, zədələnmədən çıxmağa nail olmuşdu.

Əsas məqamlar:

İnsanlar ilk kvant mexanikasına maraq göstərdikləri zaman belə bir şeyin var ola bilməyəcəyini fikirləşir , çünki biz insanlar həmişə fizikanı öz gözlərimiz ilə görə bilirik, amma kvant mexanikası insanın düşündüyündən çox daha ağlasığmazdır. Bunu unutmamaq lazımdı, təbiət bizə uyğun yaranmayıb, biz təbiətə uyğun yaranmışıq. Ona görə də, kvant mexanikası bizə məntiqli gəlmir. Bunun başqa bir səbəbi bizim öz gözümüz ilə bunu görə bilməyəcəyimizdəndir. Gələcək bölümdə danışacağımız kimi , Planck sabitləri bizim qavraya biləcəyimiz hər şeyin sərhədidi, burdan yüksək rəqəmlərdə biz makrokainat qanunlarını möhtəşəm açıqlayan Einsteinin nisbilik nəzəriyyəsindən istifadə edirik ki, biz bunu rahat qavraya bilirik. Planck sabitlərindən daha aşağı qiymətlərdə isə kvant mexanikasının təsirləri artır, nisbiliyin təsiri azalır. Ona görə də “Hər şeyin teorisi” qavramına bu 2 teoremin bir-biri ilə ziddiyət təşkil etməsinə görə hələ çox uzaqdayıq. İndi biz yenidən prinsipimiz ilə davam edək. Bu prinsipdə isə insanların yanlış anladığı bir məqam odur ki, bu prinsipin sadəcə ölçüm edildiyi zaman işlədiyidir , amma bu yanlışdır, qeyri müəyyənlik parçacıqların öz təbiətində var. Bunu belə açıqlamaq belə bir yol tapdım ki, siz rahat anlaya biləsiz. Bir insan götürək və siz bu insanı tanımırsınız, məsələn bu adamın adı Dəniz olsun. Siz bu insanın yalnızca adını bilirsiniz, nə yaşın nə də cinsiyətin bilirsiz, buna görə də sizin üçün bu insan qeyri müəyyəndi xəyal edə bilmirsiz amma tanış bir insan haqqında hər şeyi bilirsiz və siz bu insan haqqında öyrənə biləcəyiniz heç nə qalmayıb və siz insanı daha da tanımağa çalışırsız və gözlədiyiniz kimi heç bir şey öyrənə bilmirsiz. Bu düşüncə bizə tam yardım etməsədə yenədə anlamağımıza yardımçı olur. Hətta siz bunu evinizdə belə ispat edə bilərsiniz. Bir lövhə və bir lazer götürək. Lazerin işığının keçdiyi yerdə bir sıxıcı qoyaq və onu sıxıb aça bilək. Açıq olduğu zaman bu sıxıcı normal olaraq işıq çıxdığı qədər lövhəyə gələr ,amma sıxıcını sıxmağa başladığımız zaman yavaş-yavaş daralacaq və lövhəyə daha az işıq gələcək(daha dpğrusu daha dar) və belə davam edəcək, lakin bir yerdən sonra darlaşma dayanır və işıq lövhədə genişləməyə başlayır. Burada prinsipin riyaziyyatı köməyimizə çatır.

Heisenberqin prinsipinin Riyaziyyatı:

Burada əsas düsturumuz budur.

Burda x mövqe , p isə impulsdu. Göründüyü kimi bu iki dəyişənin hasili mütləq şəkildə azldılmış planck sabitinin yarısından böyük bərabər olmalıdır. Yuxarıdakı təcrübədə gördüyümüz kimi mövqeni, yəni fotonların keçə biləcəyi yer azaldığı üçün əvvəllər impulsda heç bir dəyişiklik baş vermir. Lakin mövqe biraz dahada azaldığı zaman isə hasil sərhədimizə(yəni azaldılmış planck sabitinin yarısına) bərabər olur və məcburi olaraq mövqe azalmağa davam etdiyi zaman isə məcburi olaraq impuls artmağa başlamlıdı. Buda bizim təcrübəmizi riyazi olaraq anlattıq

Təcrübə-2:

Digər təcrübəmiz isə ölçüm ilə əlaqədardır. Yuxarıdakı təcrübəmizdə prinsipi ölçüm etmədən necə işlədiyinə baxaq. Bunun üçün 2000 ədəd parçacıq götürək. Bu parçacıq elektron olsun. Bu elektronları ölçə biləcəyimiz 2 xüsusiyyəti var. Üfüqi və şaquli olan spinlərini ölçə bilərik. Biz bunları rəng və bərkliyi kimi adlandıraq ki daha yaxşı aydınlaşşın. Və bunları ölçən 2 dedektor olsun. Bu 2000 elektronu rəngini bilmək üçün dedektora qoyaq və ağ rəngliləri bir yerə, qara rəngliləri isə başqa yerdən çıxsın. Bunların rənginin ağ olma ehtimalı 50% olur, qarada belə. Və nəticə olaraq 1000 ağ elektron çıxsın. Sonra bu elektronu digər dedektora qoyaq və yenə eyni ehtimalla məsələn bərk çıxsın və sayı bunları 500 oldu. İndi bizim bərk və ağ elektronumuz var. Heisenberqin prinsipi burada daxil olur. Yenidən ağ və bərk olduğunu bildiyimiz 500 elektronu yenidən rəngi bilə bildiyimiz dedektora qoyaq. Normal düşüncəmizlə getsək hamısı ağ çıxmalıdı , çünki ölçdük əvvəlcədən. Amma əcaib bir şəkildə 250 ağ, 250 qara elektron çıxacaq. Buna görə də kvant mexanikası insanlara sehr kim gəlir.