Η «βεβαιότητα» της «Αρχής της Αβεβαιότητας» του Heisenberg…
Αν υπάρχει κάτι «βέβαιο» στη ζωή μας, στο Σύμπαν μας, αυτό είναι η…«Αρχή της Αβεβαιότητας”.
Και δεν εννοούμε φυσικά την αβεβαιότητα που βιώνουμε στην καθημερινότητά μας…
Η «Αρχή της Αβεβαιότητας» του Heisenberg πηγάζει από την ιδέα ότι η ύλη έχει χαρακτηριστικά σωματιδίου “και” κύματος (πιθανότητας) ταυτόχρονα.
Τι γίνεται όμως τότε:
Αν θεωρήσουμε την ύλη σαν κύμα, τότε γνωρίζουμε πολύ καλά το μήκος κύματος και άρα την ορμή του (και την ταχύτητά του). Δεν γνωρίζουμε όμως τη ΘΕΣΗ του, αφού το κύμα μπορεί να απλώνεται σε πολύ μεγάλη έκταση…
Από την άλλη όμως, αν θεωρήσουμε την ύλη σαν σωματίδιο, περιορισμένο στο χώρο, θα πρέπει (με μαθηματικό τρόπο) να «μαζέψουμε» το σωματίδιο σε μια πολύ μικρή περιοχή του χώρου, σχηματίζοντας ένα πολύ μικρό «πακετάκι» κυμάτων του οποίου θα γνωρίζουμε με πολύ μεγάλη ακρίβεια τη θέση του αλλά δεν θα γνωρίζουμε την ΟΡΜΗ του (και την ταχύτητά του).
Υπάρχει λοιπόν ένας ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΑΚΡΙΒΕΙΑ αν θέλουμε να ξέρουμε θέση(position) και ορμή(momentum) [επομένως και την ταχύτητα(velocity)] ενός σωματιδίου.
Η Αρχή της αβεβαιότητας βάζει αυτόν τον περιορισμό. Πρέπει:
(Αβεβαιότητα στη θέση) x (Αβεβαιότητα στην ορμή) ≥ h/4π
Δx∙Δp≥ h/4π
Επειδή όμως η σταθερά του Planck (h) είναι πολύ μικρή, της τάξης των 10^(-34)J∙s, το φαινόμενο αυτό γίνεται παρατηρήσιμο στον Mικρόκοσμο, αφού στο Mακρόκοσμο της καθημερινότητάς μας οι κλίμακες που μετράμε είναι πολύ μεγαλύτερες.
Πόσο σημαντική είναι η Αρχή της Αβεβαιότητας;
Η Αρχή της Αβεβαιότητας είναι πολύ σημαντική ακόμα και για την ίδια μας την ύπαρξη…
Αρκεί να σκεφτούμε ότι δίνει τη δυνατότητα σε ένα σωματίδιο να βρεθεί και σε περιοχές «απαγορευμένες» για την κλασική Μηχανική!
Δηλαδή, το σωματίδιο του μικρόκοσμου μπορεί να περάσει από ένα φράγμα, χωρίς να διαθέτει την απαιτούμενη ενέργεια (φαινόμενο κβαντικής σήραγγας). Όπως θα περνούσε π.χ. μια μπάλα μέσα από έναν τοίχο!!!…
Ένα τέτοιο παράδειγμα έχουμε κατά την πυρηνική σύντηξη που γίνεται στον Ήλιο μας, όπου δύο πρωτόνια (παρ’όλο που είναι και τα δύο θετικά…) κάνουν την «υπέρβαση», ξεπερνούν «φράγματα» και έρχονται τόσο κοντά που να μπορούν να ενωθούν και να σχηματίσουν το στοιχείο ήλιο (He), εκλύοντας ενέργεια.
Χωρίς αυτήν την ενέργεια που συνεχώς μας προσφέρεται απλόχερα από τον Ήλιο, δεν θα μπορούσε να υπάρξει ζωή, τουλάχιστον όπως την αντιλαμβανόμαστε με τα βιολογικά εργαλεία που σαν άνθρωποι διαθέτουμε….
Την Αρχή της Αβεβαιότητας αρκετοί μεγάλοι Φυσικοί δεν την αποδέχτηκαν όταν διατυπώθηκε από τον Heisenberg, μεταξύ των οποίων και ο Albert Einstein.
Ποιος ήταν ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ;
Ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ (Werner Karl Heisenberg, Βύρτσμπουργκ, 5 Δεκεμβρίου 1901 – Μόναχο, 1 Φεβρουαρίου 1976) ήταν γερμανός φυσικός, ένας από τους βασικούς θεμελιωτές της Κβαντικής Μηχανικής. Τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1932.
Το 1927 διατύπωσε την μεγαλύτερη επιστημονική ανακάλυψη του 20ού αιώνα, την Αρχή της Αβεβαιότητας ή Αρχή της Απροσδιοριστίας.