Heisenberg belirsizlik ilkesi nedir?

Belirsizlik ilkesi, bir parçacığın konumunu (x) ve momentumunu (p) mutlak kesinlikle ölçemeyeceğimizi söyler. Bu değerlerden birini ne kadar doğru bilirsek, diğerini o kadar az doğru biliriz.

Belirsizlik ilkesi hakkında düşünmenin bir yolu, gündelik dünyadaki şeyleri nasıl gördüğümüz ve ölçtüğümüzün bir uzantısıdır. Bu kelimeleri okuyabilirsiniz çünkü ışık parçacıkları, fotonlar ekrandan veya kağıttan sekerek gözlerinize ulaştı. Bu yoldaki her foton, yansıdığı yüzey hakkında ışık hızında bazı bilgiler taşır. Elektron gibi atom altı bir parçacığı görmek o kadar basit değildir. Benzer şekilde ondan bir fotonu sektirebilir ve sonra o fotonu bir aletle tespit etmeyi umabilirsiniz. Ancak fotonun elektrona çarptığında ona bir miktar momentum kazandırması ve ölçmeye çalıştığınız parçacığın yolunu değiştirmesi ihtimali vardır. Ya da, kuantum parçacıklarının genellikle çok hızlı hareket ettiği düşünülürse, elektron, foton ilk başta ondan sektiği zamanki yerinde olmayabilir.

Belirsizlik ilkesi, gözlemlediğimiz ancak klasik (kuantum olmayan) fizik kullanarak açıklayamadığımız birçok şeyin merkezinde yer alır. Örneğin, negatif yüklü elektronların pozitif yüklü bir çekirdeğin yörüngesinde döndüğü atomları alın. Klasik mantığa göre, iki zıt yükün birbirini çekmesini ve her şeyin bir parçacık küresine çökmesine yol açmasını bekleyebiliriz. Belirsizlik ilkesi bunun neden olmadığını açıklar: Eğer bir elektron çekirdeğe çok yaklaşırsa, uzaydaki konumu tam olarak bilinecek ve bu nedenle konumunu ölçme hatası çok küçük olacaktır. Bu, momentumunu (ve sonuç olarak hızını) ölçmedeki hatanın çok büyük olacağı anlamına gelir. Bu durumda elektron, atomdan tamamen uçup gidecek kadar hızlı hareket ediyor olabilir.