uskarphetsprinsipp

Uskarphetsprinsippet, ofte kalt Heisenbergs uskarphetsprinsipp, er et grunnleggende prinsipp i kvantemekanikken som ble formulert av Werner Heisenberg i 1927. Prinsippet sier at visse par av fysiske størrelser ikke kan kjennes med vilkårlig stor presisjon samtidig. Den mest kjente formuleringen gjelder posisjon og bevegelsesmengde: Δx Δp ≥ ħ/2, der Δx og Δp er standardavvikene for posisjon og momentum, og ħ er redusert Plancks konstant. Dette følger av at operatørene for disse størrelsene ikke kommuterer, [x, p] = iħ, og av Fourier-transformens egenskaper som knytter sannsynlighetsfordelinger i rom og i moment.

Prinsippet er ikke bare et spørsmål om måleutstyr eller måleprosesser. Det reflekterer en fundamental probabilistisk karakter ved kvantetilstander i kvantemekanikken: en eksakt verdi for en størrelse innebærer uendelig usikkerhet i den konjugerte størrelsen. Dette ligger til grunn for konsepter som komplementaritet og bølge-partikkel-dualitet, og er en vanlig kilde til misforståelser omkring måling og observasjon.

Energi-tid-relasjonen ΔE Δt er mindre streng og ofte sett som en heuristisk veiledning snarere enn en universell ulikhet, fordi tid ikke er en operator i samme forstand som posisjon og bevegelsesmengde. Likevel gir den intuitiv innsikt i levende tidsperioder, livstider og dynamikken i kvantetilstander.