Princip neurčitosti, nazývaný také Heisenbergův princip neurčitosti nebo princip neurčitosti, prohlášení, vyjádřený (1927) německým fyzikem Wernerem Heisenbergem, že poloha a rychlost objektu nemohou oba jsou měřeny přesně, současně, dokonce i teoreticky. Samotné pojmy přesná poloha a přesná rychlost ve skutečnosti nemají v podstatě žádný význam.
Encyklopedie Britannica, Inc. Zobrazit všechna videa k tomuto článku
Obyčejná zkušenost neposkytuje žádnou stopu o tomto principu. Je snadné měřit polohu i rychlost, řekněme, automobilu, protože nejistoty vyplývající z tohoto principu pro běžné objekty jsou příliš malé na to, aby byly pozorovatelné. Úplné pravidlo stanoví, že součin nejistot v poloze a rychlosti je roven nebo větší než malá fyzikální veličina nebo konstanta (h / (4π), kde h je Planckova konstanta, nebo přibližně 6,6 × 10–34 joule s ). Pouze pro mimořádně malé hmotnosti atomů a subatomárních částic se produkt nejistot stane významným.
Jakýkoli pokus přesně měřit rychlost subatomové částice, jako je elektron, ji srazí v nepředvídatelným způsobem, takže současné měření jeho polohy nemá žádnou platnost. Tento výsledek nemá nic společného s nedostatkem měřicích přístrojů, techniky nebo pozorovatele; vychází z důvěrného přirozeného spojení mezi částicemi a vlnami v říši subatomárních rozměrů.
© MinutePhysics (vydavatelský partner Britannica) Zobrazit všechna videa k tomuto článku
Princip neurčitosti vyplývá z duality vln-částice. Každá částice má s ní spojenou vlnu; každá částice ve skutečnosti vykazuje vlnové chování. Částice se s největší pravděpodobností vyskytují na místech, kde jsou vlnění největší nebo nejintenzivnější. Čím intenzivnější jsou zvlnění asociované vlny, tím více se nedefinuje vlnová délka, která zase určuje hybnost částice. Takže přesně lokalizovaná vlna má neurčitou vlnovou délku; jeho přidružená částice, i když má určitou polohu, nemá určitou rychlost. Na druhou stranu se rozprostírá vlna částic, která má dobře definovanou vlnovou délku; asociovaná částice, i když má poměrně přesnou rychlost, může být téměř kdekoli. Docela přesné měření jednoho pozorovatelného vyžaduje relativně velkou nejistotu měření druhého.
Princip neurčitosti je alternativně vyjádřen pomocí hybnosti a polohy částice. Hybnost částice se rovná součinu její hmotnosti a její rychlosti. Součin nejistot v hybnosti a poloze částice se tedy rovná h / (4π) nebo více. Princip platí pro další související (konjugované) páry pozorovatelných, jako je energie a čas: součin nejistoty při měření energie a nejistoty v časovém intervalu, během kterého se měření provádí, se také rovná h / (4π) nebo více . Stejný vztah platí pro nestabilní atom nebo jádro mezi nejistotou v množství vyzařované energie a nejistotou v životě nestabilního systému, protože dochází k přechodu do stabilnějšího stavu.