epävarmuusperiaatteesta

Epävarmuusperiaate, tunnetaan myös nimellä Heisenbergin epävarmuusperiaate, on kvanttimekaniikan keskeinen periaate. Se toteaa, että on olemassa tiettyjä pareittain olevia fysikaalisia ominaisuuksia, kuten hiukkasen paikka ja liikemäärä, joita ei voida samanaikaisesti mitata täydellisellä tarkkuudella. Mitä tarkemmin toinen suure mitataan, sitä epätarkemmin toinen voidaan määrittää. Tämä ei johdu mittauslaitteiden rajoituksista, vaan on kvanttimaailman perustavanlaatuinen ominaisuus.

Periaatteen matemaattinen muotoilu ilmentää tätä epätarkkuutta epäyhtälönä, jossa tuotteena olevat kahden komplementaarisen suureen mittausepävarmuudet ovat aina suuremmat tai yhtä suuret kuin tietty vakio. Tämä vakio liittyy Planckin vakioon. Epävarmuusperiaatteella on syvällisiä seurauksia kvanttimaailman ymmärtämiselle. Se osoittaa, että kvanttitasolla todellisuus ei ole täysin deterministinen samalla tavalla kuin klassisessa fysiikassa.

Toinen tunnettu esimerkki epävarmuusperiaatteesta koskee energiaa ja aikaa. Tietyn aikavälin epävarmuus liittyy energiatason epävarmuuteen kyseisenä aikana. Tämä tarkoittaa, että lyhyen aikavälin aikana energiassa voi esiintyä satunnaisia vaihteluita. Epävarmuusperiaate on välttämätön kvanttimekaniikan mallien johdonmukaisuudelle ja sen ennustukset ovat vahvistuneet lukuisissa kokeellisissa mittauksissa. Se on yksi kvanttifysiikan peruspilareista.