Cuando el joven Max Plank le dijo a su maestroque quiere continuar participando en la física teórica, sonrió y le aseguró que los científicos no tenían nada que hacer allí; todo lo que quedaba era "limpiar la aspereza". ¡Ay! Gracias a los esfuerzos de Planck, Niels Bohr, Einstein, Schrödinger y otros, todo está al revés, y tan a fondo que no volverás, y hay impasabilidad por delante. Además, más: entre el caos teórico general, la incertidumbre de Heisenberg aparece repentinamente, por ejemplo. Como dicen, esto no fue suficiente para nosotros. A comienzos de los siglos XIX y XX, los científicos abrieron la puerta a una región desconocida de partículas elementales, y allí la mecánica habitual de Newton falló.
Parece que "antes", todo está bien, aquícuerpo físico, aquí están sus coordenadas. En "física normal" uno siempre puede tomar una flecha y precisamente "pincharla" en un objeto "normal", incluso en movimiento. Un deslizamiento está teóricamente excluido: las leyes de Newton no están equivocadas. Pero ahora el objeto de estudio se está volviendo más pequeño: un grano, una molécula, un átomo. Primero, desaparecen los contornos exactos del objeto, luego aparecen estimaciones probabilísticas de las velocidades estadísticas promedio para las moléculas de gas en su descripción, y finalmente, las coordenadas de las moléculas se convierten en "promedio", y se puede decir que la molécula de gas está aquí o allá, pero lo más probable en algún lugar de esta zona El tiempo pasará y la incertidumbre de Heisenberg resolverá el problema, pero entonces, y ahora ... Intenta golpear la "flecha teórica" en el objeto si está "en la región de las coordenadas más probables". Débil? ¿Y qué tipo de objeto es este, cuáles son sus tamaños y formas? Había más preguntas que respuestas.
¿Pero qué hay del átomo?El conocido modelo planetario fue propuesto en 1911 e inmediatamente planteó muchas preguntas. La principal: ¿cómo permanece un electrón negativo en órbita y por qué no cae en un núcleo positivo? Como dicen ahora, una buena pregunta. Cabe señalar que todos los cálculos teóricos en ese momento se llevaron a cabo sobre la base de la mecánica clásica: la incertidumbre de Heisenberg aún no ha ocupado un lugar destacado en la teoría atómica. Fue este hecho el que no permitió a los científicos comprender la esencia de la mecánica atómica. El átomo fue salvado por Niels Bohr: le dio estabilidad al suponer que el electrón tiene niveles orbitales, en los que no irradia energía, es decir. no lo pierde y no cae sobre el núcleo.
Estudio de continuidad energética.Los estados atómicos ya han dado impulso al desarrollo de una física completamente nueva: la física cuántica, cuyo principio fue establecido por Max Planck en 1900. Descubrió el fenómeno de la cuantización de la energía, y Niels Bohr encontró aplicación para él. Sin embargo, en el futuro resultó que describir el modelo del átomo por la mecánica clásica del macrocosmos que entendemos es completamente inapropiado. Incluso el tiempo y el espacio en las condiciones del mundo cuántico adquieren un significado completamente diferente. En este momento, los intentos de los físicos teóricos para dar un modelo matemático de un átomo planetario terminaron en ecuaciones de varios pisos e ineficaces. El problema se resolvió utilizando la relación de incertidumbre de Heisenberg. Esta expresión matemática sorprendentemente modesta relaciona las incertidumbres de la coordenada espacial Δx y la velocidad Δv con la masa de partículas my la constante de Planck h:.
Δx * Δv> h / m
De ahí la diferencia fundamental entre micro ymacrocosmos: las coordenadas y velocidades de las partículas en el micromundo no están determinadas en una forma específica, son probabilísticas. Por otro lado, el principio de Heisenberg en el lado derecho de la desigualdad contiene un valor positivo muy concreto, lo que implica que se excluye el valor cero de al menos una de las incertidumbres. En la práctica, esto significa que la velocidad y la posición de las partículas en el mundo subatómico siempre se determina con un error, y nunca es cero. En la misma perspectiva, la incertidumbre de Heisenberg conecta otros pares de características relacionadas, por ejemplo, las incertidumbres de la energía ΔЕ y el tiempo Δt:
ΔЕΔt> h
La esencia de esta expresión es que es imposible.mida simultáneamente la energía de una partícula atómica y el momento en el que la posee, sin incertidumbre sobre su valor, ya que la medición de la energía lleva algún tiempo, durante el cual la energía cambia aleatoriamente.
