epävarmuusperiaatteisiin

Epävarmuusperiaatteet ovat kvanttimekaniikassa esiintyvien perusrajoitteiden kokonaisuus, jossa tietyt suureet, kuten paikan ja liikemäärän mittauksen tarkkuudet, eivät voi olla samanaikaisesti täysin tarkkoja. Yleisin esimerkki on Heisenbergin epävarmuusperiaate, jonka mukaan paikan ja liikemäärän kohdalla mittaustarkkuudet noudattavat Δx Δp ≥ ħ/2. Käytännössä tämä tarkoittaa, että suureen tarkkuuden lisääminen yhdessä mittausvaiheessa heikentää toisen suureen määritelmän tarkkuutta.

Laajemmin epävarmuusperiaatteet kattavat myös Robertsonin ja Schrödingerin yleistykset, jotka kuvaavat epävarmuuden yleistä muotoa kvanttisäteiden epäcommutatiivisista observabeleista A ja B: σ_A σ_B ≥ (1/2)|⟨[A,B]⟩|. Tämä ilmaisee, miten kahden mittausaiheeseen liittyvän suureen epävarmuudet ovat kytkeytyneet toisiinsa.

Epävarmuusperiaatteet ovat keskeisiä kvanttimekaniikan perusteissa ja niillä on merkittäviä vaikutuksia mittausmenetelmiin, kvanttisellään informaatioon ja energiankulutukseen liittyviin tulkintoihin. Ne muokkautuivat 1920-luvulla kokeellisten havaintojen ja matemaattisten kehysten myötä; Heisenberg esitti idean vuonna 1927, ja myöhemmin Kennard, Robertson sekä Schrödinger täsmentivät sen muodollisen kuvan.

Rajoitukset: epävarmuusperiaatteet eivät sinänsä määritä teknisen mittauslaitteiston suorituskykyä, vaan ne heijastavat luonnon kvanttista rakennetta. Niitä on tulkittu monin tavoin, myös erottamalla mittaustapahtuman aiheuttama häiriö ja tiedon hyödyntämisen rajoitukset.

See also: Heisenbergin epävarmuusperiaate, Robertson-Schrödinger-epävarmuusperiaate, kvanttifysiikka, komplementaarisuus.