In Les mécanique quantique, le principe d'incertitude de Heisenberg états par les inégalités précises que certaines paires de propriétés physiques, comme la position et de l'élan, ne peuvent pas simultanément être connus pour une précision arbitraire. Autrement dit, plus précisément une propriété est mesurée, moins précisément l'autre peut être mesurée. En d'autres termes, plus vous connaissez la position d'une particule, moins vous pouvez connaître sa vitesse, et plus vous savez sur la vitesse d'une particule, moins vous pouvez connaître son instantanée position.Published par Werner Heisenberg en 1927, le principe signifie qu'il est impossible de déterminer simultanément la position et la vitesse d'un électron ou d'une autre particule avec un grand degré de précision et certitude. De plus, son principe est pas une déclaration sur les limites de la capacité d'un chercheur de mesurer les quantités particulières d'un système, mais il est une déclaration au sujet de la nature du système lui-même, comme décrit par les équations du quantum mechanics.Delta x Delta p congru à hWave particules DualityOne façon de comprendre la complémentarité entre position et l'impulsion est par corpuscule d'onde. Si une particule décrite par une onde plane passe à travers une fente étroite dans un mur comme une eau-onde traversant un canal étroit, la particule diffracte et son onde sort dans une gamme d'angles. Le plus étroit de la fente, plus l'onde diffractée et plus l'incertitude dans l'élan après. Les lois de la diffraction exigent que la propagation de l'angle Δθ est d'environ λ /d, où d est la largeur de la fente et λ est la longueur d'onde. De la relation de Broglie, la taille de la fente et la plage dans la dynamique de l'onde diffractée sont liés par la règle de Heisenberg: le chemin de MicroscopeOne de Heisenberg dans lequel Heisenberg initialement plaidé pour le principe d'incertitude est à l'aide d'un microscope imaginaire comme un dispositif de mesure. Il imagine un expérimentateur essayer de mesurer la position et la vitesse d'un électron par le tournage d'un photon à it.If le photon a une courte longueur d'onde, et donc une grande dynamique, la position peut être mesurée avec précision. Mais le photon éparpille dans une direction aléatoire, le transfert d'une grande quantité et incertaine de l'élan à l'électron. Si le photon a une longue longueur d'onde et de faible ampleur, la collision ne pas déranger l'élan de l'électron beaucoup, mais la dispersion va révéler sa position seulement vaguely.If une grande ouverture est utilisée pour le microscope, l'emplacement de l'électron peut être bien résolu ; mais par le principe de conservation de l'impulsion, la dynamique transversale du photon et donc la nouvelle dynamique de l'électron résout mal. Si une petite ouverture est utilisée, la précision des deux résolutions est l'autre façon around.The compromis impliquent que peu importe ce photon de longueur d'onde et la taille d'ouverture sont utilisées, le produit de l'incertitude dans la position mesurée et la dynamique mesurée est supérieure à ou égale à une limite inférieure, qui est à un petit facteur numérique égale à la constante de Planck. Heisenberg ne se souciait pas de formuler le principe d'incertitude comme une limite exacte, et a préféré l'utiliser comme une déclaration quantitative heuristique, corriger jusqu'à petite numérique factors.Wave PacketIn physique quantique, une particule est décrite par un paquet d'ondes, ce qui donne lieu à Ce phénomène. Prendre en considération la mesure de la position d'une particule. Il pourrait être n'importe où le paquet d'onde de la particule a non-amplitude nulle, ce qui signifie la position est incertaine - il pourrait être presque partout le long du paquet d'ondes. Pour obtenir une lecture précise de la position, ce paquet d'onde doit être «comprimé», autant que possible, ce qui signifie qu'il doit être composé d'un nombre d'ondes sinusoïdales additionnés croissante. L'impulsion de la particule est proportionnelle à la longueur d'onde d'une de ces ondes, mais cela pourrait être l'un quelconque d'entre eux. Ondes-Ainsi, une plus précise la mesure par la position additionnant plus la mesure de la dynamique devient moins précise