Принцип неопределенности
Принцип неопределенности Гейзенберга. Ограничения одновременного измерения импульса и координаты.
Принцип неопределенности
Соотношение Гейзенберга
ΔxΔp ≥ ℏ/2 — невозможно одновременно точно измерить координату и импульс. Также ΔEΔt ≥ ℏ/2 для энергии-времени.
Квантовые флуктуации
Вакуум не пуст: виртуальные частицы рождаются и исчезают. Эффект Казимира — притяжение пластин из-за флуктуаций.
Измерение в КМ
Наблюдатель влияет на систему. Коллапс волновой функции при измерении. Проблема измерения, кот Шрёдингера.
Туннельный эффект
Частица проходит через потенциальный барьер, даже если E < U. Вероятность туннелирования экспоненциально убывает с толщиной.
Гейзенберговский микроскоп
Мысленный эксперимент (1927): измерение координаты электрона фотоном. Короткая длина волны (точная координата) → большой импульс фотона → большая неопределённость импульса электрона. Δx·Δp ≥ ℏ/2 — не ограничение прибора, а природы. Наблюдение изменяет систему.
Вакуумные флуктуации
ΔE·Δt ≥ ℏ/2: виртуальные пары частица-античастица рождаются и аннигилируют. Эффект Казимира (1948): притяжение пластин из-за подавления мод между ними (экспериментально 1997). Лэмбовский сдвиг (1947): смещение уровней атома (вакуумные фотоны). Вакуум не пуст!
Неопределённость координата—импульс
ΔxΔp ≥ ℏ/2 — чем точнее известна координата, тем менее определён импульс (и наоборот). Не следствие несовершенства приборов — фундаментальное свойство природы.
Неопределённость энергия—время
ΔEΔt ≥ ℏ/2 — кратковременные флуктуации энергии допустимы. Виртуальные частицы, эффект Казимира, Хокинговское излучение. Ширина спектральных линий.
Соотношения Гейзенберга
Δx·Δp ≥ ℏ/2 — невозможно точно измерить координату и импульс одновременно (1927). Не ошибка прибора, а свойство природы. Следствие: нулевые колебания вакуума.