14. Концепция неопределенности в квантовой механике.

. КОНЦЕПЦИЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ (СООТНОШЕНИЕ НЕТОЧНОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА).

Этот принцип впервые сформулировал выдающийся немецкий физик Вер-нер Гейзенберг (1901—1976) в виде соотношения неточно-стей при определении сопряженных величин в квантовой механике , который теперь обычно называют принципом неопределенности . Суть его заключается в следующем: если мы стремимся определить значение одной из сопряженных величин в квантово-механическом описании, например, координаты х, то значение другой величины, а именно скорости или скорее импульса р = mv, нельзя определить с такой же

точностью. Иначе говоря, чем точнее определяется одна из сопряженных величин, тем менее точной оказывается другая величина. Это соотношение неточностей, или принцип неопределенности, выражается следующей форму-лой:

где х — обозначает координату, р — импульс, h — постоянную Планка, а Δ — приращение величины.

Таким образом, принцип неопределенности постулирует:

Невозможно с одинаковой точностью определить и положение, и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не должно превышать постоян-ную Планка.

На практике, конечно, неточности измерения бывают значительно больше, чем тот минимум, который предписывает принцип неопределенности, но речь идет о принципиальной стороне дела. Границы, которые устанавливаются этим принципом, не могут быть преодолены путем совершенствования средств измерения. Поэтому принцип неопределенности, по крайней мере в настоящее время, считается фундаментальным положением квантовой механики и неявно фигурирует в ней во всех рассуждениях. Теоретически не исключается возможность отклонения этого принципа и соответственно из-менения связанных с ним законов квантовой механики, но в настоящее время он считается общепризнанным.

Из принципа неопределенности непосредственно следует, что вполне воз-можно осуществить эксперимент, с помощью которого можно с большой точно-стью определить положение микрочастицы, но в таком случае ее импульс будет определен неточно. Наоборот, если импульс будет определен с возможной степенью точности, тогда ее положение станет известным недос-таточно точно.

15.Концепция дополнительности бора

ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТИ_ПРИНЦИП (дополнительный способ описания, или метод дополнительности) — методологический принцип, выдвинутый Бором в связи с интерпретацией квантовой механики. В обобщенном виде требования Д. п. как метода научного исследования можно сформулировать так: для воспроизведения целостности явления на определенном, “промежуточном” этапе его познания необходимо применять взаимоисключающие и взаимоограничивающие друг друга, “дополнительные” классы понятий, к-рые могут использоваться обособленно в зависимости от особых (экспериментальных и др.) условий, но только взятые вместе исчерпывают всю поддающуюся определению и передаче информацию.

Посредством Д. п. Бор стремился разрешить один из “парадоксов” кванто-вой механики, к-рая показала недостаточность старых классических понятий и в то же время на ранних этапах не могла обойтись без них. Д. п. позволил выявить необходимость учета двойственной, корпускулярно-волновой природы микроявлений, связи того или иного их определения с конкретными экспериментальными условиями. С помощью Д. п. устанавливалась эквивалентность (равнозначность) двух классов понятий, описывающих противоречивые ситуации. Т. обр. в методологической концепции Бора нашли отражение элементы диалектического мышления. В работах ряда сторонников т. наз. копенгагенской школы П. Иордана, Ф. Франка и др., разделявших крайне позитивистские взгляды, Д. п. использовался для защиты идеалистических и метафизических воззрений. Необходимость применения “дополнительных” понятий выводилась не из объективной природы микрообъектов и их познания, а из особенностей познавательного процесса, объяснялась лишь спецификой наблюдения. С позиций материалистической диалектики в последние годы успешно осуществляются попытки научной интерпретации Д. п.

Имея в виду возможность широкого применения принципа дополнительности Бора, позволим себе сформулировать его в такой форме: достаточно полный и тонкий анализ явлений природы возможен лишь при совместном использовании взаимно противоположных понятий, которые при этом не исключают, а взаимно дополняют друг друга, создавая в совокупности целостное описание.