Главная > СООТНОШЕНИЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА И ВЕРОЯТНОСТНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ВОЛНОВОЙ МЕХАНИКИ. (А. ДЕ БРОЙЛЬ)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Теперь нам нужно правильно интерпретировать четвертое соотношение неопределенностей. При этом мы четко сформулируем то, что ранее уже неявно допустили.

Рассмотрим волновой пакет \( \psi \) ограниченных размеров, занимающий область \( R \) трехмерного пространства. Значение координаты \( x \) частицы является неопределенным, но может стать известным в результате измерения как соответствующее любому положению в области \( R \) с вероятностью, пропорциональной \( |\psi|^{2} \). Вероятность же получить заданное значение для \( p_{x} \) равна \( \left|c\left(p_{x}\right)\right|^{2} \), так что значение \( p_{x} \) тоже является неопределенным. Мы знаем, что произведение \( \delta p_{x} \cdot \delta x \) неопределенностей в смысле Гейзенберга по порядку величины равно \( h \). Но если путем измерения можно определить координату \( x \) частицы, то нельзя говорить об измерении ее времени \( t \), поскольку в волновой механике время \( t \) есть макроскопическое время наблюдателя, всегда имеющее. определенное значение.

Что же тогда означает соотношение \( \delta E \cdot \delta t \sim h \) ? Оно означает следующее: чтобы приписать частице энергию \( E \) с неопределенностью \( \delta E \), необходимо провести наблюдение, т.е. операцию измерения, на протяжении по меньшей мере времени \( \delta t \sim h / \delta E \). В самом деле, из проведенного нами анализа разложения Фурье для волнового пакета следует, что продолжительность \( \delta t \) проохождения пакета через некоторую точку есть по меньшей мере величина порядка \( \delta t=1 / \delta
u \). Чтобы убедиться в том, что неопределенность энергии не превышает \( \delta E=h \delta
u \), необходимо зарегистрировать в некой точке \( P \) прохождение переднего и заднего фронтов волнового пакета, а для этого нужно, чтобы длительность наблюдения была не меньше \( \delta t \sim 1 / \delta
u \). В частности, чтобы можно было утверждать, что \( \delta E=0 \), т.е. что волновой пакет является монохроматическим, необходимо проводить наблюдение в течение бесконечного промежутка времени, поскольку протяженность монохроматической волны бесконечна.

Таким образом, если три первых соотношения неопределенностей выража,ют факт существования распределения вероятностей для величин \( q \) и \( p \), т.е. то обстоятельство, что эти величины являются «случайными переменными» в смысле теории вероятностей, то четвертое соотношение неопределенностей следует интерпретировать иначе. Время не является случайной переменной, но измерить энергию \( E \) можно лишь путем наблюдений конечной продолжительности, и чем меньше время наблюдения, тем больше неопределенность в значении \( E \). Поскольку переменная \( t \) не является случайной переменной, у нее нет и дисперсии, так что четвертому качественному соотношению неопределенностей \( \delta E \cdot \delta t \geq h \) не отвечает точное соотношение для дисперсий вида \( \sigma_{E} \cdot \sigma_{t} \geq \) \( \geq h / 4 \pi \). Коль скоро \( t \) есть переменная с точным значением, ее дисперсия \( \sigma_{t} \) равна нулю. Нетрудно видеть различие между сделанными выводами и релятивистской симметрией пространства и времени.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru