Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg: τι μας εξηγεί;

Απρίλιος 5, 2024

Φανταστείτε ότι μια μύγα συνεχίζει να πετάει γύρω μας σε ομόκεντρους κύκλους, με τέτοια ταχύτητα που δεν μπορούμε να την ακολουθήσουμε με γυμνό μάτι. Καθώς το buzz της μας διαταράσσει, θέλουμε να γνωρίζουμε την ακριβή της θέση .

Γι 'αυτό θα πρέπει να αναπτύξουμε κάποιο είδος μεθόδου που μας επιτρέπει να το δούμε. Μπορεί να μας συμβεί, για παράδειγμα, να περιβάλουμε την περιοχή με μια ουσία που μπορεί να επηρεαστεί από το πέρασμα της, έτσι ώστε να μπορέσουμε να εντοπίσουμε τη θέση της. Αλλά αυτή η μέθοδος θα μειώσει την ταχύτητά σας. Στην πραγματικότητα, όσο περισσότερο προσπαθούμε να μάθουμε πού είναι, τόσο περισσότερο θα πρέπει να την επιβραδύνουμε (καθώς συνεχίζεται). Το ίδιο συμβαίνει όταν παίρνουμε τη θερμοκρασία: το ίδιο το όργανο έχει μια ορισμένη θερμοκρασία που μπορεί να προκαλέσει την αλλαγή της αρχικής θερμοκρασίας αυτού που θέλουμε να μετρήσουμε.

Αυτές οι υποθετικές καταστάσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μια αναλογία με αυτό που συμβαίνει όταν θέλουμε να παρατηρήσουμε την κίνηση ενός υποατομικού σωματιδίου σαν ένα ηλεκτρόνιο. Και εξυπηρετεί, ομοίως, για να εξηγήσει την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg . Σε αυτό το άρθρο θα εξηγήσω εν συντομία τι αποτελείται αυτή η έννοια.

Ίσως σας ενδιαφέρει: "Kurt Lewin και η θεωρία του πεδίου: η γέννηση της κοινωνικής ψυχολογίας"

Werner Heisenberg: Σύντομη ανασκόπηση της ζωής του

Werner Heisenberg, Γερμανός επιστήμονας που γεννήθηκε στο Würzburg κατά το έτος 1901, είναι γνωστός κυρίως για τη συμμετοχή του στην ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής και για την ανακάλυψη της αρχής της αβεβαιότητας (και επίσης για να καλέσει τον πρωταγωνιστή του Breaking Bad ένα ψευδώνυμο). Αν και αρχικά εκπαιδεύτηκε στα μαθηματικά, ο Heisenberg θα τελείωσε το διδακτορικό του στη φυσική, έναν τομέα όπου θα εφαρμοζόταν στοιχεία των μαθηματικών όπως η θεωρία μήτρας.

Από αυτό, θα εμφανιστούν μηχανικές μήτρες ή μήτρες, οι οποίες θα ήταν θεμελιώδεις για την καθιέρωση της αρχής της απροσδιοριστίας. Αυτός ο επιστήμονας θα συμβάλει σημαντικά στην ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής, ανάπτυξη κβαντομηχανικής μήτρας για το οποίο θα καταλήξει να λάβει το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1932.

Το Heisenberg θα ανατεθεί επίσης κατά τη διάρκεια της ναζιστικής εποχής κατασκευής πυρηνικών αντιδραστήρων , αν και οι προσπάθειές τους στον τομέα αυτό αποδείχθηκαν ανεπιτυχείς. Μετά τον πόλεμο, θα δηλώσει, μαζί με άλλους επιστήμονες, ότι η έλλειψη αποτελεσμάτων ήταν προμελετημένη για να αποφευχθεί η χρήση ατομικών βόμβων. Μετά τον πόλεμο θα ήταν κλειδωμένο με τους άλλους γερμανούς επιστήμονες, αλλά τελικά απελευθερώθηκε. Πέθανε το 1976.

Η αρχή του απροσδιόριστου του Heisenberg

Η αρχή αβεβαιότητας ή ακεραιότητας του Heisenberg καθιερώνει την αδυναμία σε υποατομικό επίπεδο γνωρίζουν ταυτόχρονα τη θέση και τη στιγμή ή την ποσότητα κίνησης (η ταχύτητα) ενός σωματιδίου.

Αυτή η αρχή προέρχεται από το γεγονός ότι ο Heisenberg παρατήρησε ότι αν θέλουμε να εντοπίσουμε ένα ηλεκτρόνιο στο διάστημα είναι απαραίτητο να αναπηδήσουμε από τα φωτόνια . Ωστόσο, αυτό προκαλεί μια αλλαγή στη στιγμή της, έτσι ώστε αυτό που καθιστά δυνατή την τοποθέτηση του ηλεκτρονίου εμποδίζει την ακριβή παρατήρηση της γραμμικής ορμής του.

Ο παρατηρητής μεταβάλλει το περιβάλλον

Αυτή η αδυναμία οφείλεται στην ίδια τη διαδικασία που μας επιτρέπει να την μετρήσουμε, καθώς κατά τη στιγμή της εκτέλεσης της μέτρησης της θέσης η ίδια μέθοδος αλλάζει την ταχύτητα με την οποία κινείται το σωματίδιο .

Στην πραγματικότητα, διαπιστώνεται ότι όσο μεγαλύτερη είναι η βεβαιότητα της θέσης του σωματιδίου, τόσο λιγότερη είναι η γνώση της στιγμής ή της ποσότητας κίνησης του και αντίστροφα. Δεν είναι θέμα του οργάνου μέτρησης να αλλάζει το ίδιο το κίνημα ή ότι είναι ανακριβές, απλώς ότι το γεγονός της μέτρησης του προκαλεί αλλοίωση.

Εν κατακλείδι, αυτή η αρχή υποθέτει ότι δεν μπορούμε να γνωρίζουμε ακριβώς όλα τα δεδομένα σχετικά με τη συμπεριφορά των σωματιδίων, αφού η ακριβής γνώση μιας πτυχής προϋποθέτει ότι δεν μπορούμε να γνωρίζουμε με το ίδιο επίπεδο ακρίβειας το άλλο.

Σχετικά με την αρχή της αβεβαιότητας με την Ψυχολογία

Μπορεί να φαίνεται ότι μια έννοια της κβαντικής φυσικής δεν έχει μεγάλη σχέση με την επιστημονική πειθαρχία που μελετά το μυαλό και τις διανοητικές διαδικασίες. Ωστόσο, η γενική ιδέα πίσω από την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg εφαρμόζεται στην ψυχολογία και ακόμη και από τις κοινωνικές επιστήμες.

Η αρχή του Heisenberg το προϋποθέτει Το θέμα είναι δυναμικό και δεν είναι πλήρως προβλέψιμο , αλλά είναι σε συνεχή κίνηση και δεν είναι δυνατόν να μετρηθεί μια συγκεκριμένη πτυχή χωρίς να ληφθεί υπόψη ότι το γεγονός της μέτρησης αλλάζει άλλα. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να λάβουμε υπόψη τόσο το τι παρατηρούμε όσο και τι δεν το κάνουμε.

Συνδέοντας αυτό με τη μελέτη του νου, τις διανοητικές διαδικασίες ή ακόμα και τις κοινωνικές σχέσεις, αυτό σημαίνει ότι η μέτρηση ενός φαινομένου ή μιας διανοητικής διαδικασίας σημαίνει ότι εστιάζουμε σε αυτό, αγνοώντας τους άλλους και επίσης υποθέτοντας ότι η ίδια η μέτρηση μπορεί να προκαλέσει μεταβολή στην τι μετράμε Η ψυχολογική αντίδραση, για παράδειγμα, δείχνει αυτό το αποτέλεσμα.

Επίδραση στο αντικείμενο της μελέτης

Για παράδειγμα, εάν προσπαθήσουμε να αξιολογήσουμε το εύρος προσοχής ενός ατόμου, μπορεί να είναι νευρικό και αποσπασματικό, σκέπτοντας ότι αξιολογούμε , ή μπορεί να υποθέσει μια πίεση που τον κάνει να συγκεντρωθεί περισσότερο από ό, τι θα ήταν συνήθης στην καθημερινή του ζωή. Η εστίαση και η εμβάθυνση μόνο σε μια συγκεκριμένη πτυχή μπορεί να μας αναγκάσει να ξεχάσουμε τους άλλους, όπως το κίνητρο σε αυτή την περίπτωση για να εκτελέσετε τη δοκιμασία.

Ομοίως, δεν είναι μόνο σχετικό στο επίπεδο της έρευνας αλλά μπορεί να συνδεθεί με την ίδια την αντιληπτική διαδικασία. Εάν εστιάσουμε την προσοχή μας σε μία φωνή, για παράδειγμα, οι άλλοι θα σβήσουν.

Το ίδιο συμβαίνει και αν κοιτάξουμε κάτι: το υπόλοιπο χάνει τη σαφήνεια. Μπορεί καν να παρατηρηθεί σε γνωστικό επίπεδο. αν σκεφτούμε μια πτυχή της πραγματικότητας και θα πάμε βαθύτερα σε αυτήν, ας αφήσουμε κατά μέρος άλλες πτυχές της εν λόγω πραγματικότητας στην οποία συμμετέχουμε.

Αυτό συμβαίνει επίσης στις κοινωνικές σχέσεις: για παράδειγμα, αν νομίζουμε ότι κάποιος προσπαθεί να μας χειριστεί, θα σταματήσουμε να δίνουμε τόση προσοχή σε αυτό που λέει και το ίδιο πράγμα μπορεί να συμβεί και αντίστροφα. Δεν είναι ότι δεν μπορούμε να δώσουμε προσοχή στα υπόλοιπα, αλλά όσο περισσότερο επικεντρωνόμαστε σε κάτι και όσο ακριβέστερα είμαστε σε κάτι τέτοιο, τόσο λιγότερο μπορούμε να εντοπίσουμε κάτι διαφορετικό ταυτόχρονα.