เมื่อหนุ่ม Max Planck บอกกับครูของเขาว่าว่าเขาต้องการที่จะมีส่วนร่วมในฟิสิกส์เชิงทฤษฎีต่อไปเขายิ้มและยืนยันกับเขาว่าที่นั่นนักวิทยาศาสตร์ไม่ต้องทำอะไรเลยสิ่งที่เหลืออยู่คือการ "ทำความสะอาดขอบที่ขรุขระ" อนิจจา ต้องขอบคุณความพยายามของพลังค์, นีลส์บอร์, ไอน์สไตน์, ชเรอดิงเงอร์และคนอื่น ๆ ทุกอย่างกลับหัวกลับหางและละเอียดจนคุณไม่สามารถย้อนกลับไปได้และยังมีออฟโรดอยู่ข้างหน้า เพิ่มเติม - เพิ่มเติม: ท่ามกลางความสับสนวุ่นวายทางทฤษฎีทั่วไปก็ปรากฏขึ้นเช่นความไม่แน่นอนของ Heisenberg อย่างที่พวกเขาพูดแค่นี้ยังไม่เพียงพอสำหรับเรา ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19 และ 20 นักวิทยาศาสตร์ได้เปิดประตูสู่พื้นที่อนุภาคมูลฐานที่ไม่รู้จักและที่นั่นกลศาสตร์ของนิวตันตามปกติก็ล้มเหลว
ดูเหมือนว่า "ก่อนหน้านั้น" ทุกอย่างเรียบร้อยดี - ที่นี่ร่างกายนี่คือพิกัดของมัน ใน "ฟิสิกส์ปกติ" คุณสามารถใช้ลูกศรและ "แหย่" ลงในวัตถุ "ปกติ" ได้อย่างแม่นยำแม้กระทั่งวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ข้อผิดพลาดในทางทฤษฎีจะถูกแยกออก - กฎของนิวตันไม่ผิด แต่เป้าหมายของการวิจัยมีขนาดเล็กลง - เมล็ดข้าวโมเลกุลอะตอม ประการแรกรูปทรงที่แน่นอนของวัตถุหายไปจากนั้นการประมาณค่าความน่าจะเป็นของความเร็วทางสถิติเฉลี่ยสำหรับโมเลกุลของก๊าซจะปรากฏในคำอธิบายและในที่สุดพิกัดของโมเลกุลจะกลายเป็น "สถิติเฉลี่ย" ที่ไหนสักแห่งในบริเวณนี้ เวลาจะผ่านไปและปัญหาจะได้รับการแก้ไขโดยความไม่แน่นอนของ Heisenberg แต่หลังจากนั้น แต่ตอนนี้ ... พยายามตีวัตถุด้วย "ลูกศรทางทฤษฎี" ถ้าเป็น "ในพื้นที่ของพิกัดที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด" อ่อนแอ? แล้วมันคือวัตถุชนิดใดมีขนาดและรูปร่างอย่างไร? มีคำถามมากกว่าคำตอบที่นี่
แล้วอะตอมล่ะ?แบบจำลองดาวเคราะห์ที่รู้จักกันดีได้รับการเสนอในปีพ. ศ. 2454 และทำให้เกิดคำถามมากมายในทันที สิ่งสำคัญคือ: อิเล็กตรอนที่เป็นลบอยู่ในวงโคจรได้อย่างไรและทำไมจึงไม่ตกลงบนนิวเคลียสที่เป็นบวก? อย่างที่พวกเขาพูดตอนนี้ - เป็นคำถามที่ดี ควรสังเกตว่าการคำนวณทางทฤษฎีทั้งหมดในเวลานั้นดำเนินการบนพื้นฐานของกลศาสตร์คลาสสิก - ความไม่แน่นอนของ Heisenberg ยังไม่ได้รับเกียรติในทฤษฎีอะตอม เป็นความจริงที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถเข้าใจสาระสำคัญของกลศาสตร์อะตอมได้ อะตอมได้รับการ "บันทึก" โดยนีลส์บอร์ - เขาให้ความเสถียรแก่เขาโดยสันนิษฐานว่าอิเล็กตรอนมีระดับการโคจรโดยที่มันไม่ปล่อยพลังงานออกมานั่นคือ ไม่สูญเสียมันและไม่ตกอยู่บนแกน
การตรวจสอบปัญหาความต่อเนื่องของพลังงานสถานะของอะตอมได้ให้แรงผลักดันในการพัฒนาฟิสิกส์ใหม่อย่างสมบูรณ์ - ควอนตัมจุดเริ่มต้นของ Max Planck ในปี 1900 เขาค้นพบปรากฏการณ์การหาปริมาณพลังงานและนีลส์บอร์พบแอปพลิเคชันสำหรับมัน อย่างไรก็ตามในภายหลังปรากฎว่าไม่เหมาะสมอย่างยิ่งที่จะอธิบายแบบจำลองของอะตอมโดยกลศาสตร์คลาสสิกของ macrocosm ที่เราเข้าใจได้ แม้แต่เวลาและพื้นที่ในโลกควอนตัมก็มีความหมายที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ในเวลานี้ความพยายามของนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอะตอมของดาวเคราะห์ที่ลงเอยด้วยสมการหลายชั้นและไม่มีผล ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยใช้ความสัมพันธ์ความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่เรียบง่ายอย่างน่าประหลาดใจนี้เชื่อมโยงความไม่แน่นอนของพิกัดเชิงพื้นที่Δxและความเร็วΔvกับมวลอนุภาค m และค่าคงที่ของพลังค์ h:
Δx * Δv> h / m
ดังนั้นความแตกต่างพื้นฐานระหว่างไมโครและmacrocosm: พิกัดและความเร็วของอนุภาคในพิภพไม่ได้กำหนดไว้ในรูปแบบเฉพาะ - มีลักษณะที่น่าจะเป็น ในทางกลับกันหลักการ Heisenberg ทางด้านขวามือของอสมการมีค่าบวกที่เฉพาะเจาะจงมากซึ่งตามมาด้วยค่าศูนย์ของความไม่แน่นอนอย่างน้อยหนึ่งค่าจะไม่รวมอยู่ด้วย ในทางปฏิบัติหมายความว่าความเร็วและตำแหน่งของอนุภาคในโลกใต้อะตอมจะถูกกำหนดด้วยข้อผิดพลาดเสมอและจะไม่เป็นศูนย์ ในมุมมองเดียวกันความไม่แน่นอนของ Heisenberg เชื่อมโยงลักษณะอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกันตัวอย่างเช่นความไม่แน่นอนของพลังงานΔEและเวลาΔt:
ΔЕΔt> h
สาระสำคัญของสำนวนนี้คือมันเป็นไปไม่ได้พร้อมกันวัดพลังงานของอนุภาคอะตอมและเวลาที่มันครอบครองโดยไม่มีความไม่แน่นอนของค่าเนื่องจากการวัดพลังงานต้องใช้เวลาพอสมควรในระหว่างที่พลังงานจะเปลี่ยนแปลงแบบสุ่ม
