Co to jest niepewność kwantowa?

Niepewność kwantowa lub bardziej formalnie zasada niepewności Heisenberga jest odkryciem w fizyce kwantowej, która stwierdza, że nie można jednocześnie znać zarówno dokładnej pozycji, jak i dokładnego pędu pojedynczej cząstki.Zasada niepewności daje również matematycznie precyzyjne (ilościowe) granice ufności parom pomiarów.Zasadniczo, im dokładniej chcesz znać jedną wartość, tym bardziej dokładność musisz poświęcić w pomiarze drugiego.

Ze względu na jego związek z rewolucją mechaniki kwantowej, niepewność kwantowa ma trwałe miejsce w kulturze popularnej, gdzie jest, gdzie jestczęsto źle zinterpretowane.Niepewność kwantowa w filmach i filmach jest czasem używana nieprawidłowo w odniesieniu do dużych obiektów, gdy tak naprawdę dotyczy tylko cząstek.Ponadto idea niepewności kwantowej jest często prezentowana w tajemniczy sposób, bez wzmianki, że koncepcja idzie w parze z precyzyjnymi granicami pewności ilościowej, które nie są tak tajemnicze.

Pojęcie niepewności kwantowej spowodowało zamieszanie na początkuXX wiek, kiedy fizycy próbowali ustalić szczegóły teorii kwantowej poprzez sprzeczne interpretacje.Neils Bohr i wielu innych fizyków opowiadali się za interpretacją Kopenhagi, która stwierdza, że wszechświat jest zasadniczo rozmyty na najniższym poziomie, opisany raczej przez rozkłady prawdopodobieństwa, a nie deterministycznie powiązane, dobrze zdefiniowane stany.Werner Heisenberg, który uzyskał zasadę niepewności ze struktury matematycznej teorii kwantowej, również opowiadał się za interpretacją Kopenhagi.Albert Einstein jednak nie, mówiąc, że Bóg nie gra w kostkę.

Teoria niepewności kwantowej, pomimo tego, że jest pakowany z matematycznie precyzyjnymi granicami pewności siebie, jest naprawdę tajemnicza.W społeczności fizyki nadal istnieją spory dotyczące tego, czy interpretacja Kopenhagi nieuchronnie wynika z pewności kwantowej.Współczesną alternatywą dla interpretacji Kopenhagi jest wiele światowych interpretacji mechaniki kwantowej, która utrzymuje, że rzeczywistość jest faktycznie deterministyczna.

W kontekście wielkiego sukcesu mechaniki newtonowskiej przez ponad sto lat wcześniej fizycy byli bardzo niechętni do poddania sięTeorie deterministyczne bez niezwykle przekonujących dowodów.Próbowali więc wymyślić ukryte teorie zmiennych, które próbowały wyjaśnić niepewność kwantową jako właściwość wysokiego poziomu, która wyłania się z bardziej fundamentalnych deterministycznych interakcji.Jednak odkrycie zwane nierównościami dzwonków wykazało, że lokalne ukryte teorie zmiennych nie można użyć do opisania niepewności kwantowej bez postulującego szybciej niż światło korelacji między wszystkimi cząsteczkami we wszechświecie.Jednak nielokalne ukryte teorie zmiennej są nadal proponowane w celu wyjaśnienia deterministycznego podstawy niepewności kwantowej.