Il principio di indeterminazione si trova nel piano della meccanica quantistica, ma per analizzarlo completamente, passiamo allo sviluppo della fisica nel suo insieme. Isaac Newton e Albert Einstein sono forse i fisici più famosi nella storia dell'umanità. Il primo alla fine del XVII secolo formulò le leggi della meccanica classica, a cui obbediscono tutti i corpi che ci circondano, i pianeti, soggetti all'inerzia e alla gravità. Lo sviluppo delle leggi della meccanica classica portò il mondo scientifico verso la fine del XIX secolo a ritenere che tutte le leggi fondamentali della natura fossero già state scoperte e che l'uomo potesse spiegare qualsiasi fenomeno nell'Universo.
Teoria della relatività di Einstein
Come si è scoperto, a quel tempo era stata scoperta solo la punta dell'iceberg, ulteriori ricerche hanno lanciato agli scienziati fatti nuovi e completamente incredibili. Così, all'inizio del 20° secolo, si scoprì che la propagazione della luce (che ha una velocità finale di 300.000 km/s) non obbedisce in alcun modo alle leggi della meccanica newtoniana. Secondo le formule di Isaac Newton, se un corpo o un'onda viene emesso da una sorgente in movimento, la sua velocità sarà uguale alla somma della velocità della sorgente e della sua. Tuttavia, le proprietà ondulatorie delle particelle erano di natura diversa. Numerosi esperimenti con loro lo hanno dimostratonell'elettrodinamica, una scienza giovane a quel tempo, funziona un insieme di regole completamente diverso. Già allora Albert Einstein, insieme al fisico teorico tedesco Max Planck, introdusse la loro famosa teoria della relatività, che descrive il comportamento dei fotoni. Tuttavia, per noi ora non è tanto la sua essenza ad essere importante, quanto il fatto che in quel momento si è rivelata l'incompatibilità fondamentale delle due aree della fisica, per unire
che, tra l' altro, gli scienziati stanno provando ancora oggi.
La nascita della meccanica quantistica
Lo studio della struttura degli atomi ha finalmente distrutto il mito della meccanica classica completa. Gli esperimenti di Ernest Rutherford nel 1911 hanno mostrato che l'atomo è composto da particelle ancora più piccole (chiamate protoni, neutroni ed elettroni). Inoltre, si rifiutavano anche di interagire secondo le leggi di Newton. Lo studio di queste particelle più piccole ha dato origine a nuovi postulati della meccanica quantistica per il mondo scientifico. Quindi, forse la comprensione ultima dell'Universo non risiede solo e non tanto nello studio delle stelle, ma nello studio delle particelle più piccole, che danno un'immagine interessante del mondo a livello micro.
Principio di incertezza di Heisenberg
Negli anni '20, la meccanica quantistica fece i suoi primi passi e solo gli scienziati
realizzato ciò che ne consegue per noi. Nel 1927 il fisico tedesco Werner Heisenberg formulò il suo famoso principio di indeterminazione, che dimostra una delle principali differenze tra il microcosmo e l'ambiente a cui siamo abituati. Consiste nel fatto che è impossibile misurare contemporaneamente la velocità e la posizione spaziale di un oggetto quantistico, proprio perché lo influenziamo durante la misurazione, perché la misurazione stessa viene effettuata anche con l'ausilio dei quanti. Se è abbastanza banale: quando valutiamo un oggetto nel macrocosmo, vediamo la luce riflessa da esso e, sulla base di ciò, ne traiamo delle conclusioni. Ma nella fisica quantistica, l'impatto dei fotoni luminosi (o di altri derivati di misurazione) colpisce già l'oggetto. Pertanto, il principio di indeterminazione ha causato comprensibili difficoltà nello studio e nella previsione del comportamento delle particelle quantistiche. Allo stesso tempo, è interessante notare che è possibile misurare separatamente la velocità o separatamente la posizione del corpo. Ma se misuriamo simultaneamente, più alti sono i nostri dati sulla velocità, meno sapremo della posizione effettiva e viceversa.
