Співвідношення невизначеності у наукових дослідженнях: історичний аспект

Abstract

(ua) У статті розглядається проблема невизначеності фізичних величин у ході проведення досліджень. Дається загальний підхід визначення поняття невизначеності, роль флуктуацій у їх виникненні. Розкривається еволюція ідей Л. де Бройля в частині ролі хвиль де Бройля та висунення поняття невизначеності координат та імпульсу Гейзенбергом, використання цього поняття в описі мікросвіту Шредінгером. Робиться висновок, що у квантовій фізиці, чим точніше дослідно визначається одна фізична величина, тим менш визначена друга, і ніякий експеримент не може привести до одночасного точного вимірювання обох динамічних величин. Це є об’єктивна властивість матерії. Л. С. Мандельштам та І. Є. Тамм вперше ввели поняття невизначеності енергії ДЕ та часу At, яка має відмінний фізичний зміст від невизначеності координат та імпульсу динамічної частинки AEAt>h. У збудженому стані атом чи ядро є нестабільними. Відповідно енергія збуджених рівнів не є строго визначеною і має певну ширину. Для нестаціонарного стану замкнутої системи встановлене співвідношення було підтверджене експериментально. В цьому випадку At-час характерний час зміни середнього значення в системі.

(ru) В статье рассматривается проблема неопределенности физических величин в ходе проведения исследований. Дается общий подход определения понятия неопределенности, роль флуктуаций в их возникновении. Раскрывается эволюция идей Л. де Бройля в части роли волн де Бройля и выдвижения понятия неопределенности координат и импульса Гейзенбергом, использование этого понятия в описании микромира Шрёдингером. Делается вывод, что в квантовой физике, чем точнее экспериментально определяется одна физическая величина, тем менее определяется другая, и никакой эксперимент не может привести к одновременному точному измерению обоих динамических величин. Это объективное свойство материи. Л.С. Мандельштам и И.Е. Тамм впервые ввели понятие неопределенности энергии AE и времени At, которая имеет отличительный физический смысл от неопределенности координат и импульса динамической частицы AEAt >h. В возбужденном состоянии атом или ядро нестабильны. Согласно энергия возбужденных уровней не является строго определенной и имеет определенную ширину. Для нестационарного состояния замкнутой системы установленное соотношение было подтверждено экспериментально. В этом случае At время характерное время изменения среднего значения в системе.

(en) The article deals with the problem of uncertainty of physical quantities in the course of research. We give a general approach to the definition of the concept of uncertainty, the role offluctuations in their occurrence. The evolution of the ideas of de Broglie is disclosed that the state of a free particle has a projection of the momentum on the axis, for example, x. is described by a plane wave number. The role of de Broglie waves in the promotion of the concept of uncertainty of coordinates and momentum by Heisenberg is important. Practical use of this concept in the description of the microworld was made by Schrodinger. It is concluded that in quantum physics the more accurately one physical quantity is determined experimentally, the less definite a friend and no experiment can lead to a simultaneous accurate measurement of both dynamic quantities. This is an objective property of matter. L. S. Mandelshtam and I.E. Tamm first introduced the concept of energy uncertainty AE and time At, which has an excellent physical meaning from the uncertainty of the coordinates and momentum of the dynamic particle AEAt > h. In an excited state, the atom or nucleus is unstable. According to the energy of the excited levels, it is not strictly defined and has a certain width. For a nonstationary state of a closed system, the relationship was established experimentally. In this case, Ы is the characteristic time of the mean value change in the system. In an excited state, the atom or nucleus is unstable. According to the energy of the excited levels, it is not strictly defined and has a certain width. For a nonstationary state of a closed system, the relationship was established experimentally. In this case, At is the characteristic time of the mean value change in the system. While studying the topic of energy-time uncertainty, it is advisable to draw the attention of subjects to the training on the following. E. Schndinger and V. Heisenberg in 1927 came to the conclusion that the impulse can not be localized in space. The Heisenberg ratio differs from the energy-time ratio in that the former refers to the uncertainty in the coordinate and momentum in time, when the second speaks of the uncertainty of energy and time over a given coordinate. The energy of the system does not have a definite value, but constantly changes in time, and attention should be paid to measuring devices. The energy of the system can only be determined with a certain probability, which corresponds to the law of conservation of energy in quantum mechanics, in contrast to classical mechanics, where energy is stored with time.