عدم قطعیت و نسبیت
بر اساس اصل عدم قطیت هایزنبرگ تعیین مکان و تکانه ی ذره با دقت نامحدود غیر ممکن است.در توضیحی ساده علت این امر ان است که برای تعیین دقیق مکان یک ذره مثل الکترون باید فوتونی با طول موج کوتاه به ان تابانده شود تا موقعیت دقیق ان برای ما مشخص شود.ولی این کار باعث می شود که انرژی ذره افزایش پیدا کرده و اندازه حرکت ان بیشتر شده در نتیجه دقت در اندازه گیری سرعت و تکانه کم شود.این اصل از معادلات زیر بدست میاید.
ΔPx . Δx ≥ h/2л , Δpy . Δy ≥h/2Л Δ pz . Δz ≥h/2л ,
اما این معادلات فقط برای ذرات معمولی با سرعت های متعارف در نظر گرفته شده اند.در واقع سوال اینجاست که این ذرات وقتی به سرعت نور نزدیک شوند باز هم از این معادلات پیروی می کنند.برای اجسام معمولی به خاطر جرم زیاد انها دقت اندازه گیری بسیار دقیق محاسبه می شود اما ذرات زیر اتمی و کم جرم را نمی توان با این دقت اندازه گیری کرد.اما همین ذرات کوچک مثل الکترون وقتی به سرعت نور نزدیک شوند جرم حرکتی انها افزایش پیدا میکند و معادلات هایزنبرگ را باید با تلفیقی از نسبیت خاص ارئه کرد.چون ذره هرچه به سرعت نور نزدیک می شود انرژی لازم برای افزایش سرعت ان هم بیشتر می شود.پس در نتیجه حتی اگر ما طول موج خیلی کوتاهی هم به طرف ذره پرتاب کنیم تا موقعیت ان را بسنجیم عدم قطعیت در مورد تندی سرعت ان قابل ملاحظه نخواهد بود.چون این فوتون توانایی چندانی در تغییر سرعت یا انرژی جنبشی ذره نخواهد داشت و اصل عدم قطعیت هایزنبرگ در سرعتهای بسیار نزدیک به نور تا حدی قابلیت خود را از دست می دهد. این مطالب از این اصل که هرچه به سرعت نور نزدیک شویم افزایش سرعت ذره سخت تر می شود بدست می ایند. البته باید این موضوع را نیز در نظر گرفت که ما در اینجا دیگر از تکانه صحبت نمیکنیم و جرم و سرعت را مستقلا در معادلات وارد می کنیم. در واقع بحث از دو مطلب مثل اندازه ی حرکت و مکان دقیق جسم به سه مطلب جرم . سرعت ومکان دقیق جسم تغییر می کند.که نشان می دهد ما نمی توانیم در این معادلات جرم را همیشه ثابت فرض کنیم.در انتها این مطلب را می توان گفت که ما اگر اندازه حرکت و مکان جسم را در نظر بگیریم در سرعت های نزدیک به نور عدم قطعیت برای تکانه بیشتر خواهد شد ولی اگر از جرم جسم . مکان دقیق و سرعت دقیق همان جسم صحبت کنیم با بهبود قطعیت برای مکان یا سرعت ذره مواجه خواهیم شد.
ΔP .Δx ≥h/2л → Vx . m" .Δx ≥h/2л
منبع : سایت پارس اسکای
نویسنده :امین محمود نژاد
نوشته شده توسط مدیر وبلاگ در یکشنبه 18 فروردین1387 | موضوع : :: نسبیت::| لينک مطلب|
