Γιατί είναι δυνατόν να γνωρίζουμε ακριβώς την ταχύτητα και τη θέση ενός ηλεκτρονίου ταυτόχρονα;

Είναι όχι πιθανό να γνωρίζουμε ακριβώς την ταχύτητα και τη θέση ενός ηλεκτρονίου ταυτόχρονα. Αυτή είναι μια θεμελιώδη αρχή στην κβαντική μηχανική γνωστή ως Αρχή αβεβαιότητας Heisenberg .

Εδώ είναι γιατί:

* Διπλότητα κύματος-σωματιδίου: Τα ηλεκτρόνια παρουσιάζουν τόσο ιδιότητες που μοιάζουν με κύμα όσο και από σωματίδια. Η θέση και η ορμή τους περιγράφονται από τις λειτουργίες κύματος, οι οποίες αντιπροσωπεύουν την πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου σε μια συγκεκριμένη θέση.

* αβεβαιότητα: Η συνάρτηση κύματος περιγράφει την κατανομή πιθανότητας της θέσης και της ορμής του ηλεκτρονίου. Όσο πιο συγκεκριμένα γνωρίζουμε ένα, τόσο λιγότερο ακίνητο μπορούμε να γνωρίζουμε το άλλο.

* Μέτρηση: Η πράξη μέτρησης της θέσης του ηλεκτρονίου αναπόφευκτα διαταράσσει τη δυναμική της και αντίστροφα. Αυτή η διαταραχή είναι αναπόφευκτη και θεμελιώδης για τη φύση των κβαντικών συστημάτων.

Συνοπτικά:

* Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg δηλώνει ότι είναι αδύνατο να γνωρίζουμε ταυτόχρονα τόσο τη θέση όσο και την ορμή (που περιλαμβάνει ταχύτητα) ενός σωματιδίου με τέλεια ακρίβεια.

* Όσο πιο συγκεκριμένα μετράμε ένα, τόσο λιγότερο ακίνητο μπορούμε να μετρήσουμε το άλλο.

* Αυτό δεν είναι ένας περιορισμός των εργαλείων μέτρησης, αλλά μια θεμελιώδης ιδιότητα των κβαντικών συστημάτων.

Επομένως, δεν είναι δυνατόν να γνωρίζουμε ακριβώς την ταχύτητα και τη θέση ενός ηλεκτρονίου ταυτόχρονα.