Nguyên lý bất định

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Nguyên lý bất định là một nguyên lý quan trọng của cơ học lượng tử, do nhà Vật lý lý thuyết người Đức Werner Heisenberg phát triển. Nguyên lý này phát biểu rằng

ta không bao giờ có thể xác định chính xác cả vị trí lẫn vận tốc (hay động lượng, hoặc xung lượng) của một hạt vào cùng một lúc. Nếu ta biết một đại lượng càng chính xác thì ta biết đại lượng kia càng kém chính xác

Về mặt toán học, hạn chế đó được biểu hiện bằng bất đẳng thức sau:

 (\Delta\ x) (\Delta\ P_x) \ge\  \frac{h}{4 \pi\ }

Trong công thức trên,  \Delta\ xsai số của phép đo vị trí, \Delta\ P_x là sai số của phép đo động lượnghhằng số Planck.

Trị số của hằng số Planck h trong hệ đo lường quốc tế:

h \simeq 6,626\ 069\ 3\times10^{-34} J.s.

Sai số tương đối trên trị số này là 1,7×10−7, đưa đến sai số tuyệt đối là 1,1×10−40 J.s.

Ý nghĩa của nguyên lý bất định[sửa | sửa mã nguồn]

Nguyên lý bất định có những ngụ ý sâu sắc đối với cách mà chúng ta nhìn nhận thế giới. Thậm chí sau hơn 50 năm chúng vẫn chưa được nhiều nhà triết học đánh giá đầy đủ và vẫn còn là đề tài của nhiều cuộc tranh luận. Nguyên lý bất định đã phát tín hiệu về sự cáo chung cho giấc mơ của Laplace về một lý thuyết khoa học, một mô hình của vũ trụ hoàn toàn có tính chất bất định: người ta chắc chắn không thể tiên đoán những sự kiện tương lai một cách chính xác nếu như người ta không thể dù chỉ là đo trạng thái hiện thời của vũ trụ một cách chính xác! Chúng ta vẫn còn có thể cho rằng có một tập hợp các định luật hoàn toàn quyết định các sự kiện dành riêng cho một đấng siêu nhiên nào đó, người có thể quan sát trạng thái hiện thời của vũ trụ mà không làm nhiễu động nó. Tuy nhiên, những mô hình như thế không lợi lộc bao nhiêu đối với những người trần thế chúng ta. Tốt hơn là hãy sử dụng nguyên lý tiết kiệm được biết như lưỡi dao cạo của Occam và cắt bỏ đi tất cả những nét đặc biệt của lý thuyết mà ta không thể quan sát được. Cách tiếp cận này đã dẫn Heisenberg, Edwin Schrodinger và Paul Dirac vào những năm 20 xây dựng lại cơ học trên cơ sở của nguyên lý bất định thành một lý thuyết mới gọi là cơ học lượng tử. Trong lý thuyết này, các hạt không có vị trí, không có vận tốc tách bạch và không hoàn toàn xác định. Thay vì thế chúng có một trạng thái lượng tử là tổ hợp của vị trí và vận tốc.Các hạt vi mô khác với các vật vĩ mô thông thường. Các hạt vi mô vừa có tính chất sóng lại vừa có tính chất hạt, đó là một thực tế khách quan. Việc không đo được chính xác đồng thời cả tọa độxung lượng của hạt là do bản chất của sự việc chứ không phải do trí tuệ của con người bị hạn chế. Kĩ thuật đo lường của ta có tinh vi đến mấy đi nữa cũng không đo được chính xác đồng thời cả tọa độ và xung lượng của hạt. Hệ thức bất định Heisenberg là biểu thức toán học của lưỡng tính sóng hạt của vật chất.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết bên ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]