epävarmuusperiaitteesta

Epävarmuusperiaate, tunnetaan myös nimellä Heisenbergin epävarmuusperiaate, on kvanttimekaniikan keskeinen periaate. Se toteaa, että on olemassa tiettyjä fysiikan suurepareja, kuten hiukkasen paikka ja liikemäärä, joiden mittaustarkkuutta ei voi samanaikaisesti parantaa rajatta. Mitä tarkemmin toisen suureen arvo tiedetään, sitä epätarkemmin toisen arvo voidaan määrittää. Tämä ei johdu mittalaitteiden puutteellisuudesta, vaan on perustavanlaatuinen luonnon ominaisuus.

Periaate voidaan ilmaista matemaattisesti epäyhtälönä. Esimerkiksi paikan ja liikemäärän epävarmuudet suhteutuvat toisiinsa Planckin vakion h jaettaessa 4π:llä. Tästä seuraa, että täydellinen varmuus yhden suureen arvosta johtaisi täydelliseen epävarmuuteen toisen arvosta. Tämä vaikuttaa erityisesti mikroskooppisten hiukkasten, kuten elektronien, käyttäytymiseen.

Epävarmuusperiaatteella on merkittäviä seurauksia kvanttifysiikalle ja maailmankuvamme kannalta. Se kumoaa klassisen fysiikan deterministisen näkemyksen, jossa kaikki tulevaisuuden tapahtumat voidaan periaatteessa ennustaa tunnetuista alkuehdoista. Kvanttitasolla on aina luontaista epävarmuutta, mikä johtaa todennäköisyyksiin ennusteissa. Periaate on myös oleellinen monien kvantti-ilmiöiden, kuten tunneloitumisen, selittämisessä.