하이젠베르크 불확정성 원리( Heisenberg uncertainty principle)

 

 

 

▶ 불확정성(Uncertainty)의 원리란?

 

불확정성(Uncertainty), 이란 확실히 정하지 아니한 성질 또는 그런 상태를 나타내는 말이다.

 

  ▷불확정성의 원리란 입자의 위치(△x) 와 운동량(△p) 을 동시에 정확히 알아낼 수 없고

      이 두개의 값의 부정확도를 일정 이하로 줄일 수 없다는 양자역학적 원리이다.

불확정성 원리의 수학적 표현

  ▷ 위치(△x)와 운동량(△p) 의 표준편차 곱은 디랙 상수의 절반보다 크거나 같다로 표현된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

▶ 불확정성 원리(Uncertainty Principle)의 설명

 

하이젠베르크는 불확정성의 원리를 설명하는 데 파동성(Wave-nature)을 사용했다.

현미경은 빛의 파장이 짧을수록 상을 형성하는 해상도가 좋다.

 

이를 토대로 원자안에 전자의 위치(x)를 정확히 측정하기 위해

관측에 사용되는 빛은 파장(λ) 이 짧아야 된다 생각했다.

 

원자안 전자를 잘 관찰하기 위해 짧은 파장(높은 진동수)의 광자를 쏠 경우

짧은 파장이 가지고 있는 광자의 운동량(p)이 크기 때문에 원자의 위치(△x)가 정확히 관측 된다.

 

반대로, 원자안 전자를 관측하기 위해 긴 파장(낮은 진동수)의 광자를 쏠 경우

광자의 충돌이 전자의 운동량(p)에 크게 영향을 주진 않지만

전자에 의해 크게 산란된 광자는 관측자에게 위치(x)를 정확히 전달해 줄 수 없다

 

 

  △x(위치) 를 정확하게 측정하려면 △p(운동량)이 커지고

△p(운동량) 을 정확하게 측정하려면 △x(위치)가 커진다.

 

 

 

 

 

이 불확정성 원리는 관측 행위의 순서가 관측하고자 하는 상태에

영향을 주는 양자현상의 특징을 가지고 있기도 하다.