Nguyên lý bất định của Heisenberg: điều gì giải thích chúng ta?

Tháng Tư 2, 2024

Hãy tưởng tượng rằng một con ruồi liên tục bay xung quanh chúng ta theo vòng tròn đồng tâm, với tốc độ nhanh đến mức chúng ta không thể theo dõi nó bằng mắt thường. Khi tiếng vo vo của nó làm phiền chúng tôi, chúng tôi muốn biết vị trí chính xác của nó .

Đối với điều này, chúng tôi sẽ phải phát triển một số loại phương pháp cho phép chúng tôi nhìn thấy nó. Nó có thể xảy ra với chúng ta, ví dụ, bao quanh khu vực với một chất có thể bị ảnh hưởng bởi lối đi của nó, để chúng ta có thể xác định vị trí của nó. Nhưng phương pháp này sẽ làm giảm tốc độ của bạn. Trong thực tế, chúng ta càng cố gắng để biết nó ở đâu, chúng ta sẽ càng phải làm chậm nó (vì nó tiếp tục di chuyển). Điều tương tự cũng xảy ra khi chúng ta lấy nhiệt độ: bản thân thiết bị có nhiệt độ nhất định có thể gây ra sự thay đổi nhiệt độ ban đầu của những gì chúng ta muốn đo.

Những tình huống giả định này có thể được sử dụng như một sự tương tự với những gì xảy ra khi chúng ta muốn quan sát sự chuyển động của một hạt hạ nguyên tử như một electron. Và nó cũng phục vụ để giải thích nguyên lý bất định của Heisenberg . Trong bài viết này tôi sẽ giải thích ngắn gọn khái niệm này bao gồm những gì.

Có thể bạn quan tâm: "Kurt Lewin và Lý thuyết về lĩnh vực: sự ra đời của tâm lý học xã hội"

Werner Heisenberg: đánh giá ngắn gọn về cuộc đời ông

Werner Heisenberg, nhà khoa học người Đức sinh ra ở Wurzburg vào năm 1901, ông chủ yếu được biết đến với việc tham gia phát triển cơ học lượng tử và đã phát hiện ra nguyên lý bất định (và cũng gọi nhân vật chính của Breaking Bad là biệt danh). Mặc dù ban đầu ông được đào tạo về toán học, Heisenberg sẽ hoàn thành bằng tiến sĩ vật lý, một lĩnh vực mà ông sẽ áp dụng các yếu tố của toán học như lý thuyết ma trận.

Từ thực tế này, cơ học ma trận hoặc ma trận sẽ xuất hiện, điều này sẽ là cơ bản khi thiết lập nguyên tắc không xác định. Nhà khoa học này sẽ đóng góp rất lớn cho sự phát triển của cơ học lượng tử, phát triển cơ học lượng tử ma trận cuối cùng ông sẽ nhận được giải thưởng Nobel Vật lý năm 1932.

Heisenberg cũng sẽ được ủy nhiệm trong thời kỳ phát xít xây dựng lò phản ứng hạt nhân , mặc dù những nỗ lực của họ trong lĩnh vực này tỏ ra không thành công. Sau chiến tranh, ông sẽ tuyên bố, cùng với các nhà khoa học khác, rằng việc thiếu kết quả đã được dự tính trước để tránh sử dụng bom nguyên tử. Sau chiến tranh, nó sẽ bị khóa với các nhà khoa học Đức khác, nhưng cuối cùng nó được giải phóng. Ông mất năm 1976.

Nguyên tắc bất định của Heisenberg

Nguyên tắc không chắc chắn hoặc không xác định của Heisenberg thiết lập sự bất khả thi ở cấp độ hạ nguyên tử của biết đồng thời vị trí và thời điểm hoặc số lượng chuyển động (tốc độ) của một hạt.

Nguyên tắc này xuất phát từ việc Heisenberg quan sát thấy rằng nếu chúng ta muốn định vị một electron trong không gian nó là cần thiết để trả lại các photon trong đó . Tuy nhiên, điều này tạo ra một sự thay đổi trong thời điểm của nó, do đó, điều khiến cho việc xác định vị trí của electron có thể cản trở việc quan sát chính xác động lượng tuyến tính của nó.

Người quan sát làm thay đổi môi trường

Sự bất khả thi này là do chính quá trình cho phép chúng ta đo lường nó, vì tại thời điểm thực hiện phép đo vị trí theo cùng một phương pháp làm thay đổi tốc độ di chuyển của hạt .

Trong thực tế, người ta xác định rằng độ chắc chắn của vị trí của hạt càng lớn thì càng ít kiến thức về thời điểm hoặc lượng chuyển động của nó và ngược lại. Vấn đề không phải là công cụ đo lường làm thay đổi chính chuyển động hay nó không chính xác, đơn giản là thực tế đo lường nó tạo ra sự thay đổi.

Tóm lại, nguyên tắc này giả định rằng chúng ta không thể biết chính xác tất cả dữ liệu liên quan đến hành vi của các hạt, vì kiến thức chính xác về một khía cạnh cho rằng chúng ta không thể biết với cùng độ chính xác khác.

Liên quan nguyên lý bất định với Tâm lý học

Dường như một khái niệm về vật lý lượng tử không có nhiều liên quan đến ngành khoa học nghiên cứu về tâm trí và các quá trình tinh thần. Tuy nhiên, khái niệm chung đằng sau nguyên tắc bất định Heisenberg nó được áp dụng trong tâm lý học và thậm chí từ các ngành khoa học xã hội.

Nguyên tắc Heisenberg cho rằng Vật chất là năng động và không hoàn toàn có thể dự đoán , nhưng nó đang chuyển động liên tục và không thể đo lường một khía cạnh nào đó mà không tính đến việc thực tế đo lường nó làm thay đổi những khía cạnh khác. Điều này ngụ ý rằng chúng ta phải tính đến cả những gì chúng ta quan sát và những gì chúng ta không.

Liên kết điều này với nghiên cứu về tâm trí, quá trình tinh thần hoặc thậm chí các mối quan hệ xã hội, điều đó có nghĩa là đo lường một hiện tượng hoặc quá trình tinh thần có nghĩa là tập trung vào nó, bỏ qua những người khác và cũng cho rằng chính phép đo có thể gây ra sự thay đổi những gì chúng tôi đo lường Các phản ứng tâm lý, ví dụ, chỉ ra hiệu ứng này.

Ảnh hưởng đến đối tượng nghiên cứu

Ví dụ: nếu chúng tôi cố gắng đánh giá khoảng chú ý của một người, có thể lo lắng và mất tập trung khi nghĩ rằng chúng ta đang đánh giá , hoặc nó có thể cho rằng một áp lực khiến anh ta tập trung hơn những gì sẽ là thói quen trong cuộc sống hàng ngày. Chỉ tập trung và đào sâu vào một khía cạnh cụ thể có thể khiến chúng ta quên đi những người khác, chẳng hạn như động lực trong trường hợp này để thực hiện bài kiểm tra.

Tương tự như vậy, nó không chỉ liên quan ở cấp độ nghiên cứu mà còn có thể được liên kết với chính quá trình nhận thức. Nếu chúng ta tập trung sự chú ý vào một giọng nói, chẳng hạn, những người khác sẽ lẩm bẩm.

Điều tương tự cũng xảy ra nếu chúng ta nhìn chằm chằm vào một cái gì đó: phần còn lại mất đi sự rõ ràng. Nó thậm chí có thể được quan sát ở cấp độ nhận thức; nếu chúng ta nghĩ về một khía cạnh của thực tế và đi sâu hơn vào nó, hãy bỏ qua những khía cạnh khác của thực tế đã nói trong đó chúng tôi tham gia.

Nó cũng xảy ra trong các mối quan hệ xã hội: ví dụ, nếu chúng ta nghĩ rằng ai đó đang cố gắng thao túng chúng ta, chúng ta sẽ ngừng chú ý đến những gì anh ta nói, và điều tương tự có thể xảy ra ngược lại. Không phải là chúng ta không thể chú ý đến phần còn lại, mà là chúng ta càng tập trung vào thứ gì đó và chúng ta càng chính xác trong thứ đó, chúng ta càng ít có khả năng phát hiện ra điều gì đó khác biệt cùng một lúc.