Mengapa prinsip ketidakpastian Heisenberg tidak penting apabila menggambarkan tingkah laku objek makroskopik?

Idea asas ialah objek yang lebih kecil mendapat, mekanik kuantum yang lebih banyak diperolehi. Iaitu, ia kurang dapat diterangkan oleh mekanik Newtonian. Setiap kali kita dapat menerangkan sesuatu yang menggunakan sesuatu seperti kuasa dan momentum dan pasti mengenainya, ketika objek itu dapat dilihat. Anda tidak boleh benar-benar memerhati elektron yang memecut, dan anda tidak dapat menangkap proton pelarian di dalam jaring. Jadi sekarang, saya rasa sudah tiba masanya untuk menentukan yang boleh diperhatikan.

Berikut adalah kuantum mekanik yang boleh diperhatikan:

Jawatan

Momentum

Tenaga keupayaan

Tenaga kinetik

Hamiltonian (jumlah tenaga)

Momentum sudut

Mereka masing-masing mempunyai sendiri pengendali, seperti momentum # (- ih) / (2pi) d / (dx) # atau kekayaan Hamiltonian # -h ^ 2 / (8pi ^ 2m) delta ^ 2 / (deltax ^ 2) # untuk sempadan yang tidak dapat dihindari satu dimensi dengan dinding tak terhingga tinggi (Zarah dalam "Kotak").

Apabila pengendali ini digunakan di antara satu sama lain, dan anda boleh menghidupkan mereka, anda boleh melihat kedua-dua pemerhatian yang sama sekali gus. Penerangan mekanik kuantum Prinsip Ketidakpastian Heisenberg adalah seperti berikut (disebutkan di atas):

Jika dan hanya jika # hatx, hatp = hatxhatp - hatphatx = 0 #, kedua-dua kedudukan dan momentum boleh diperhatikan pada masa yang sama. Jika tidak, jika kepastian dalam satu adalah baik, ketidakpastian di pihak yang lain adalah terlalu besar untuk memberikan jaminan yang cukup baik.

Mari lihat bagaimana ia berfungsi. Pengendali kedudukan hanya apabila anda melipatgandakan # x #. Pengendali momentum adalah seperti yang dinyatakan di atas, # (- ih) / (2pi) d / (dx) #, yang bermaksud anda mengambil derivatif dan kemudian darab # (- ih) / (2pi) #. Mari lihat mengapa mereka tidak berulang:

# x (- ih) / (2pi) d / (dx) - (-ih) / (2pi) d / (dx) x = 0? #

Beroperasi pada x dengan mengambil derivatif pertama, didarab dengan # (ih) / (2pi) #, dan berubah # - (- u) # kepada # + u #.

#cancel (x (- ih) / (2pi) d / (dx) 1) + (ih) / (2pi) = 0? #

Oh, lihatlah! Derivatif 1 adalah 0! Jadi anda tahu apa, # x * (- ih) / (2pi) * 0 = 0 #.

Dan kita tahu bahawa tidak boleh sama dengan 0.

# (ih) / (2pi)! = 0 #

Jadi, itu bermakna kedudukan dan momentum tidak berulang. Tetapi, ini hanya masalah dengan sesuatu seperti elektron (jadi, fermion) kerana:

- Elektron tidak dapat dibezakan antara satu sama lain

- Elektron adalah kecil dan sangat ringan

- Elektron boleh terowong

- Elektron bertindak seperti gelombang DAN zarah

Semakin besar objek itu, semakin yakin kita dapat mematuhi undang-undang fizik piawai, sehingga Prinsip Ketidakpastian Heisenberg hanya berlaku untuk hal-hal yang tidak dapat kita amati.