epätarkkuusperiaatteesta

Epätarkkuusperiaate, tunnettu myös nimellä Heisenbergin epätarkkuusperiaate, on keskeinen käsite kvanttimekaniikassa. Se toteaa, että tiettyjen hiukkasen ominaisuuspariskuntien, kuten paikan ja liikemäärän, mittaamisen tarkkuus on rajallinen. Tarkemmin sanottuna, mitä tarkemmin hiukkasen sijainti tunnetaan, sitä epätarkemmin sen liikemäärä voidaan tietää, ja päinvastoin. Tämä ei johdu mittauslaitteiden epätäydellisyyksistä, vaan on luonnon perustavanlaatuinen ominaisuus.

Matemaattisesti epätarkkuusperiaatetta voidaan ilmaista epäyhtälöllä. Esimerkiksi paikan epätarkkuutta (Δx) ja liikemäärän epätarkkuutta (Δp) koskeva epäyhtälö on ΔxΔp ≥ ħ/2, missä ħ on redusoitu Planckin vakio. Tämä tarkoittaa, että näiden kahden suureen epätarkkuuksien tulo ei voi olla pienempi kuin tietty nollasta poikkeava arvo.

Epätarkkuusperiaatteella on kauaskantoisia seurauksia kvanttimaailman ymmärtämisessä. Se selittää muun muassa atomien stabiiliuden ja hiukkasten käyttäytymisen ilmiöt, kuten aalto-hiukkasdualismin. Sillä on myös käytännön sovelluksia esimerkiksi kvanttitietokoneiden ja muiden kvanttilaitteiden suunnittelussa. Se on yksi niistä ilmiöistä, jotka erottavat kvanttimekaniikan klassisesta fysiikasta ja korostavat todellisuuden luonnetta mittaamisen näkökulmasta.