הכל על עקרון אי הוודאות של הייזנברג

עקרון אי הוודאות של הייזנברג קובע שעצם התבוננות בחלקיק תת-אטומי, כמו אלקטרון, תשנה את מצבו. תופעה זו מונעת מאנשים לדעת בדיוק היכן היא נמצאת וכיצד היא נעה. כמו כן, ניתן ליישם את התיאוריה הזו של היקום הקוונטי גם על העולם המקרוסקופי כדי להבין עד כמה המציאות יכולה להיות בלתי צפויה.

לעתים קרובות, אנשים אומרים שהחיים היו מאוד משעממים אם ניתן היה לחזות במדויק מה עומד לקרות בכל עת. ורנר הייזנברג היה בדיוק האדם הראשון שהדגים לנו זאת באופן מדעי. למעשה, הודות לו, אנשים למדו שהכל אינו ודאי מיסודו ברקמה המיקרוסקופית של חלקיקים קוונטיים. לא בטוח או אפילו יותר מהמציאות עצמה.

ורנר הייזנברג הגה את העיקרון הזה ב-1925 כשהיה רק בן 24. שמונה שנים לאחר ניסוח זה, זכה המדען הגרמני בפרס נובל לפיזיקה. הודות לעבודתו, הפיזיקה האטומית המודרנית התפתחה. עכשיו, חשוב להזכיר שהייזנברג היה יותר ממדען. למען האמת, התיאוריות שלו תרמו גם לקידום הפילוסופיה.

יתרה מכך, עקרון אי הוודאות של הייזנברג הוא גם נקודת מוצא חיונית להבנה טובה יותר של מדעי החברה ותחום הפסיכולוגיה המאפשר לאנשים להבין עד כמה מורכבת המציאות יכולה להיות.

עקרון אי הוודאות של הייזנברג: על מה מדובר?

נוכל לסכם את עקרון אי הוודאות של הייזנברג בצורה פילוסופית. בעצם, בחיים, בדיוק כמו במכניקת הקוונטים, לעולם לא נוכל להיות בטוחים בשום דבר. התיאוריה של המדען הזה הראתה שהפיסיקה הקלאסית לא הייתה צפויה כפי שכולם חשבו.

למעשה, זה עזר לאנשים לראות שברמה התת-אטומית, אי אפשר לדעת היכן חלקיק, איך הוא נע ומה המהירות שלו בו זמנית.

כדי להבין זאת טוב יותר, הנה דוגמה:

• כאשר אתה נוהג במכונית, אתה רק צריך להסתכל על מד המרחק כדי לדעת באיזו מהירות אתה נוסע. כמו כן, ברור לך גם לגבי המיקום שלך והכיוון שלך בזמן הנהיגה. כל זה במונחים מאקרוסקופיים, אין צורך לדייק מדי כשזה מגיע לזה.
• עכשיו, זה בטוח לומר שזה לא קורה בעולם הקוונטי. לחלקיקים מיקרוסקופיים אין מיקום מסוים או כיוון אחד. למעשה, הם יכולים ללכת לאינסוף מקומות בו זמנית. אם זה המקרה, איך תוכל למדוד או לתאר את תנועת האלקטרון?
• הייזנברג הוכיח שהדרך הנפוצה ביותר לאתר אלקטרון בחלל היא להקפיץ ממנו פוטונים.
• כעת, מה שהוא השיג בפעולה זו היה השינוי המוחלט של האלמנט הזה. כמובן שכאשר זה קרה, אי אפשר היה לבצע תצפית מדויקת ומדויקת. זה כאילו צריך לעצור את המכונית כדי למדוד את המהירות.

אנחנו הולכים להשתמש בדמיון כדי להבין טוב יותר את הרעיון הזה. מדען הוא כמו אדם עיוור שמשתמש בכדור תרופות כדי לדעת מה המרחק של השרפרף וללמוד על מיקומו. הוא זורק את הכדור לכל מקום עד שלבסוף הוא פוגע בחפץ.

עם זאת, הכדור הזה כל כך כבד שמה שהוא מצליח לעשות זה לפגוע בשרפרף ולשנות את מיקומו. אולי הוא יוכל למדוד את המרחק אבל הוא לא באמת יידע היכן היה האובייקט מלכתחילה.

הצופה משנה את המציאות הקוונטית

בנוסף, עקרון אי הוודאות של הייזנברג מראה עובדה ברורה. אנשים משפיעים על מיקומם ומהירותם של חלקיקים קטנים. לפיכך, המדען הגרמני הזה, שגם הוא נוטה לתיאוריות פילוסופיות, נהג לומר שהחומר אינו סטטי ואינו ניתן לחיזוי. לדבריו, חלקיקים תת-אטומיים לא היו "דברים" אלא טרנדים.

למעשה, לפעמים, ככל שהמדען בטוח יותר במיקומו של האלקטרון, כך הוא מרוחק יותר ותנועתו מורכבת יותר. עצם המשך המדידה כבר מייצר שינוי, שינוי וכאוס ברקמה הקוונטית ההיא.

מסיבה זו, לאחר הבנת עקרון אי הוודאות של הייזנברג והשפעתו של המתבונן, התעוררה יצירת מאיצי חלקיקים. כעת, עלינו לציין שכרגע, מחקרים כמו זה שערך ד"ר אפרים שטיינברג מאוניברסיטת טורונטו בקנדה מצביעים על התקדמות חדשה. למרות שעקרון אי הוודאות של הייזנברג עדיין תקף (שעצם המדידה משנה את המערכת הקוונטית), התקדמות מעניינת מאוד מתחילה להתרחש במדידות על ידי שליטה בקיטוב קצת יותר טוב.

עקרון אי הוודאות של הייזנברג, עולם מלא באפשרויות

הזכרנו את זה בהתחלה. אפשר ליישם את עקרון אי הוודאות של הייזנברג על הרבה יותר הקשרים מעבר לפיזיקה הקוונטית. אחרי הכל, אי ודאות היא האמונה שרבים מהדברים סביבך אינם צפויים. זה אומר שהם מעבר לשליטתך או, אפילו גרוע מכך, שאתה משנה אותם בעצמך עם הפעולות שלך.

הודות להייזנברג, ניתן היה להניח בצד את הפיזיקה הקלאסית (בה הכל היה בשליטה במעבדה) כדי לפתות את מקומו לפיזיקה הקוונטית ההיא שבה המתבונן הוא גם יוצר וגם צופה בו-זמנית. במילים אחרות, האדם פועל לפתע על ההקשר שלו ומסוגל לקדם אפשרויות חדשות ומרתקות.

עיקרון זה, כמו גם מכניקת הקוונטים, לעולם לא יתנו תוצאה אחת לפני אירוע. כאשר המדען מתבונן, מופיעות בפניו אפשרויות מרובות. לנסות לחזות משהו בדיוק הוא כמעט בלתי אפשרי. באופן מוזר, איינשטיין לא הסכים עם היבט זה. הוא לא האמין שהמקרה שולט ביקום.

עם זאת, נכון להיום, מדענים ופילוסופים רבים עדיין מוצאים את עקרון אי הוודאות של הייזנברג מרתק. קריאה לגורם הבלתי צפוי הזה במכניקת הקוונטים הופכת את המציאות לפחות דטרמיניסטית, ובנוסף לכך, גורמת לאדם להרגיש חופשי יותר.