30. Принцип дополнительности бора
В 1927 году Бор сформулировал принципиальное положение квантовой механики – принцип дополнительности, согласно которому получение экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект (элементарную частицу, атом, молекулу), неизбежно связано с потерей информации о некоторых других величинах, дополнительных к первым. Такими взаимно дополнительными величинами являются, например, координата частицы и ее импульс (или скорость), потенциальная и кинетическая энергии и др.
Рассмотрим простой пример, который хорошо иллюстрирует принцип дополнительности. Бор обратил внимание на очень простой и понятный факт: координату и импульс микрочастицы нельзя измерить не только одновременно, но и с помощью одного и того же прибора. В самом деле, чтобы измерить импульс микрочастицы и при этом не очень сильно его изменить, необходим очень легкий подвижный прибор. Но именно эта подвижность приводит к тому, что при попадании в такой прибор микрочастицы его положение будет весьма неопределенно. Для измерения координаты мы должны взять другой, очень массивный прибор, который не сдвинется с места при попадании в него микрочастицы. Но в этом случае произойдет изменение импульса микрочастицы, которое прибор даже не заметит. Это простейшая экспериментальная иллюстрация к соотношению неопределенностей Гейзенберга: нельзя в одном и том же опыте определить обе характеристики микрообъекта – координату и импульс. Для этого необходимы два измерения и два принципиально разных прибора, свойства которых дополняют друг друга.
В соответствии с принципом дополнительности волновое и корпускулярное описания микропроцессов не исключают и не заменяют, а дополняют друг друга. Для формирования представления о микрообъекте необходим синтез этих двух описаний.
Квантовый объект – это не частица и не волна, и даже не то и другое одновременно. Квантовый объект – это нечто третье, не равное простой сумме свойств волны и частицы (точно так же, как мелодия – больше, чем сумма составляющих ее звуков). Это квантовое «нечто» не дано нам в ощущение, тем не менее оно, безусловно, реально. У нас нет органов чувств, чтобы вполне представить себе свойства этой реальности. Однако сила нашего интеллекта, опираясь на опыт, позволяет все-таки ее познать.
- Содержание
- 1. Понятие естествознания
- 2. Атомистические концепции до 20 в
- 3. Атомистические концепции 20 в.: э. Резерфорд и н. Бор
- 4. Фундаментальные взаимодействия в природе: сильное, электромагнитное и слабое
- 5. Гравитационное взаимодействие
- 6. Законы ньютона
- 7. Принципы относительности галилея
- 8. Преобразования лоренца
- 9. Специальная теория относительности
- 10. Общая теория относительности эйнштейна
- 11. Искривление светового луча в поле тяготения солнца
- 12. Гравитационное красное смещение
- 13. Кинетическая энергия
- 14. Потенциальная энергия
- 15. Полная механическая энергия
- 16. Уравнение состояния. Нулевое начало термодинамики
- 17. Первое начало термодинамики
- 18. Второе начало термодинамики
- 19. Третье начало термодинамики
- 20. Взаимодействие зарядов. Закон кулона
- 21. Электрическое поле
- 22. Электрический ток
- 23. Закон ома
- 24. Магнитная сила лоренца
- 25. Электромагнитные волны
- 26. Волновая оптика
- 27. Интерференция света
- 28. Дифракция света
- 29. Корпускулярно-волновой дуализм света
- 30. Принцип дополнительности бора
- 31. Уравнение э. Шрёдингера
- 32. Релятивистская квантовая физика. Физический вакуум
- 33. Атомы с точки зрения квантовой теории
- 34. Молекулы с точки зрения квантовой теории
- 35. Основные типы химических и межмолекулярных связей. Ионная связь
- 36. Ковалентная связь
- 37. Металлическая связь. Связь ван дер ваальса
- 38. Водородная связь
- 39. Модель раздувающейся вселенной гута
- 40. Галактики и скопления галактик
- 41. Солнечная система
- 42. Внутренняя структура земли: земная кора, мантия
- 43. Внутренняя структура земли: ядро. Гидросфера и атмосфера земли
- 44. Гипотезы происхождения жизни: креационизм
- 45. Гипотезы происхождения жизни: панспермизм и витализм
- 46. Гипотезы происхождения жизни: эволюционизм
- 47. Эволюция человека: человек умелый
- 48. Эволюция человека: человек прямоходящий и человек разумный
- 49. Эволюция человека: современный человек
- 50. Строение клетки: ядро и цитоплазма
- 51. Клеточный цикл
- 52. Жизненный цикл клетки: митоз
- 53. Хромосомы: понятие, типы
- 12. Виды живых систем
- 57. Современные представления о биосфере земли
- 58. Учение вернадского о ноосфере
- 59. Космические циклы
- 60. Биологические ритмы