原子モデルハイゼンベルグ（1927）原子核を取り囲む電子軌道に不確定性原理を導入しました。著名なドイツの物理学者は、量子力学の基礎を築き、原子を構成する素粒子の挙動を推定しました。
ヴェルナーハイゼンベルクの不確定性原理は、電子の位置も線形運動量も確実に知ることができないことを示しています。同じ原理が変数時間とエネルギーに適用されます。つまり、電子の位置についての手がかりがあれば、電子の線形運動量はわかりません。逆も同様です。
ヴェルナーハイゼンベルク
つまり、両方の変数の値を同時に予測することはできません。前述のことは、前述の大きさのいずれも正確に知ることができないことを意味しない。個別である限り、利息値を取得するのに障害はありません。
ただし、位置と運動量などの2つの共役量、およびエネルギーとともに時間を同時に知ることになると、不確実性が発生します。
この原理は、科学的観察の理由を説明する唯一の実行可能な説明として、厳密に理論的な推論が原因で発生します。
特徴
1927年3月、ハイゼンベルクは、運動学と量子論力学の知覚的内容に関する彼の作品を発表しました。
ハイゼンベルクによって提案された原子モデルの基本であるこの原理は、次の特徴があります。
-不確定性の原理は、電子の振る舞いに関する新しい原子理論を補足する説明として発生します。精度と感度の高い測定器を使用しているにもかかわらず、実験的テストでは依然として不確定性が存在します。
-不確実性の原則により、2つの関連変数を分析するときに、これらの1つについて正確な知識がある場合、他の変数の値に関する不確実性が増加します。
・電子などの素粒子の運動量と位置を同時に測定することはできません。
-両方の変数間の関係は、不等式によって与えられます。ハイゼンベルクによれば、線形運動量の変動と粒子の位置の積は、詳細に示されているように、常にプランク定数（6.62606957（29）×10 -34ジュールx秒）と4πの間の商よりも大きくなります。次の数式で：
この式に対応する凡例は次のとおりです。
∆p：線形モーメントの不確定性。
∆x：位置の不確定性。
h：プランクの定数。
π：円周率3.14。
-上記を考慮すると、不確実性の積には下限として比h /4πがあり、これは一定の値です。したがって、一方の等級がゼロになると、もう一方も同じ比率で増加する必要があります。
-この関係は、共役正準量のすべてのペアに有効です。次に例を示します。ハイゼンベルクの不確定性の原理は、以下に詳述するように、エネルギーと時間のペアに完全に適用できます。
この式では：
∆E：エネルギーの不確定性。
∆t：時間の不確定性。
h：プランクの定数。
π：円周率3.14。
-このモデルから、共役正準変数の絶対因果的決定論は不可能であると推定できます。これは、この関係を確立するには、研究変数の初期値についての知識が必要だからです。
-したがって、ハイゼンベルグのモデルは、サブ原子レベルの変数間に存在するランダム性のため、確率論的定式化に基づいています。
実験テスト
ハイゼンベルクの不確定性の原理は、21世紀の最初の30年間に行われた実験的テストの唯一の可能な説明として浮上しています。
ハイゼンベルクが不確定性の原理を述べる前に、当時有効だった教訓は、亜原子粒子の変数線形運動量、位置、角運動量、時間、エネルギーなどが操作上定義されることを示唆していました。
これは、それらが古典物理学であるかのように扱われたことを意味しました。つまり、初期値が測定され、最終値は事前に確立された手順に従って推定されました。
これは、科学的方法に従って、測定の基準システム、測定機器、およびその機器の使用方法を定義することを意味しました。
したがって、素粒子によって記述される変数は、決定論的な方法で動作する必要がありました。つまり、その動作を正確かつ正確に予測する必要がありました。
しかしながら、この性質の試験が行われるたびに、測定において理論的に推定された値を得ることは不可能であった。
実験の自然な条件のために測定値は歪んでおり、得られた結果は原子理論を豊かにするのに役立ちませんでした。
例
たとえば、それが電子の速度と位置を測定する問題である場合、実験の設定では、光子と電子の衝突を考慮する必要があります。
この衝突により、速度と電子の固有の位置に変化が生じ、測定条件が実験条件によって変化します。
したがって、研究者は、使用する機器の精度と精度にもかかわらず、不可避の実験誤差の発生を奨励しています。
古典力学以外の量子力学
上記に加えて、ハイゼンベルクの不確定性の原理は、定義により、量子力学は古典力学とは異なる働きをすることを述べています。
その結果、原子レベルでの測定の正確な知識は、古典力学と量子力学を分ける細い線によって制限されると想定されています。
制限事項
サブ原子粒子の不確定性を説明し、古典力学と量子力学の違いを確立しているにもかかわらず、ハイゼンベルクの原子モデルは、この種の現象のランダム性を説明する単一の方程式を確立していません。
さらに、関係が不等式を介して確立されるという事実は、2つの共役正準変数の積の可能性の範囲が不確定であることを意味します。その結果、サブアトミックプロセスに固有の不確実性は重要です。
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参考文献
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- ウィキペディア、無料百科事典（2018）。プランクの定数。回復元：es.wikipedia.org
- ウィキペディア、無料百科事典（2018）。ハイゼンベルクの不確定関係。回復元：es.wikipedia.org