mittausvaikutukset

Mittaustekniikan ilmiö nimeltään mittausvaikutukset kuvaa sitä, kuinka itse mittausprosessi voi vaikuttaa mitattavaan suureeseen. Tämä on erityisen merkittävää kvanttimekaniikassa, mutta ilmiö esiintyy myös klassisessa fysiikassa ja muilla tieteenaloilla. Mittausvaikutus perustuu siihen, että mittalaite ja mitattava kohde ovat vuorovaikutuksessa, ja tämä vuorovaikutus muuttaa kohteen tilaa.

Kvanttimekaniikassa mittausvaikutus on keskeinen käsite. Esimerkiksi, kun pyritään mittaamaan elektronin paikkaa, mittausprosessi itse voi muuttaa sen liikemäärää. Tämä johtuu siitä, että mittauksen suorittamiseksi on käytettävä jotain "koetinta", joka vuorovaikuttaa mitattavan hiukkasen kanssa. Esimerkiksi fotonin käyttäminen elektronin paikantamiseen siirtää liikemäärää elektronille epämääräisellä tavalla. Tämä on yksi syy Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen olemassaoloon, joka rajoittaa samanaikaista tarkkaa mittausta tietyistä suurepareista, kuten paikasta ja liikemäärästä.

Klassisessa fysiikassa mittausvaikutus ilmenee yleensä vähemmän dramaattisesti, mutta on silti huomioitava. Esimerkiksi lämpötilan mittaaminen lämpömittarilla siirtää lämpöä mittalaitteen ja mitattavan kappaleen välillä, mikä voi hieman muuttaa kappaleen todellista lämpötilaa. Samoin virran mittaaminen yleismittarilla lisää piiriin pienen vastuksen, joka voi vaikuttaa mitattavaan virtaan. Mittausvaikutusten tunnistaminen ja minimoiminen on tärkeää luotettavien mittaustulosten saavuttamiseksi kaikilla tieteenaloilla.