Prinsip ketidakpastian terletak pada bidang mekanik kuantum, tetapi untuk menganalisisnya sepenuhnya, mari kita beralih kepada perkembangan fizik secara keseluruhan. Isaac Newton dan Albert Einstein mungkin ahli fizik yang paling terkenal dalam sejarah umat manusia. Yang pertama pada akhir abad ke-17 merumuskan undang-undang mekanik klasik, yang mana semua badan yang mengelilingi kita, planet-planet, tertakluk kepada inersia dan graviti, mematuhinya. Perkembangan undang-undang mekanik klasik menyebabkan dunia saintifik menjelang akhir abad ke-19 berpendapat bahawa semua undang-undang asas alam telah pun ditemui, dan manusia boleh menjelaskan sebarang fenomena di Alam Semesta.
teori relativiti Einstein
Seperti yang ternyata, pada masa itu hanya hujung gunung ais yang ditemui, penyelidikan lanjut melemparkan saintis fakta baru yang benar-benar luar biasa. Oleh itu, pada awal abad ke-20, didapati bahawa perambatan cahaya (yang mempunyai kelajuan akhir 300,000 km / s) tidak mematuhi undang-undang mekanik Newton dalam apa jua cara. Menurut formula Isaac Newton, jika jasad atau gelombang dipancarkan oleh sumber yang bergerak, kelajuannya akan sama dengan jumlah kelajuan sumber dan sendiri. Walau bagaimanapun, sifat gelombang zarah adalah sifat yang berbeza. Banyak eksperimen dengan mereka telah menunjukkannyadalam elektrodinamik, sains muda pada masa itu, satu set peraturan yang sama sekali berbeza berfungsi. Walaupun begitu, Albert Einstein, bersama ahli fizik teori Jerman Max Planck, memperkenalkan teori relativiti mereka yang terkenal, yang menerangkan tingkah laku foton. Walau bagaimanapun, bagi kami sekarang bukan intipatinya yang penting, tetapi hakikat bahawa pada masa itu ketidakserasian asas kedua-dua bidang fizik telah didedahkan, untuk menggabungkan
yang, omong-omong, saintis cuba sehingga hari ini.
Kelahiran mekanik kuantum
Kajian tentang struktur atom akhirnya memusnahkan mitos mekanik klasik yang komprehensif. Eksperimen oleh Ernest Rutherford pada tahun 1911 menunjukkan bahawa atom terdiri daripada zarah yang lebih kecil (dipanggil proton, neutron dan elektron). Selain itu, mereka juga enggan berinteraksi mengikut undang-undang Newton. Kajian zarah terkecil ini menimbulkan postulat baru mekanik kuantum untuk dunia saintifik. Oleh itu, mungkin pemahaman muktamad tentang Alam Semesta bukan sahaja terletak pada kajian bintang, tetapi juga pada kajian zarah terkecil, yang memberikan gambaran menarik tentang dunia pada tahap mikro.
Prinsip Ketidakpastian Heisenberg
Pada tahun 1920-an, mekanik kuantum mengambil langkah pertamanya, dan saintis sahaja
menyedari apa yang berikut daripadanya untuk kita. Pada tahun 1927, ahli fizik Jerman Werner Heisenberg merumuskan prinsip ketidakpastian yang terkenal, yang menunjukkan salah satu perbezaan utama antara mikrokosmos dan persekitaran yang biasa kita lakukan. Ia terdiri daripada fakta bahawa adalah mustahil untuk mengukur kelajuan dan kedudukan ruang objek kuantum secara serentak, hanya kerana kita mempengaruhinya semasa pengukuran, kerana pengukuran itu sendiri juga dilakukan dengan bantuan kuanta. Sekiranya ia agak cetek: apabila menilai objek dalam makrokosmos, kita melihat cahaya dipantulkan daripadanya dan, berdasarkan ini, membuat kesimpulan mengenainya. Tetapi dalam fizik kuantum, kesan foton cahaya (atau derivatif ukuran lain) sudah mempengaruhi objek. Oleh itu, prinsip ketidakpastian menyebabkan kesukaran yang boleh difahami dalam mengkaji dan meramalkan kelakuan zarah kuantum. Pada masa yang sama, menariknya, adalah mungkin untuk mengukur secara berasingan kelajuan atau secara berasingan kedudukan badan. Tetapi jika kita mengukur secara serentak, maka semakin tinggi data kelajuan kita, semakin kurang kita akan mengetahui tentang kedudukan sebenar, dan sebaliknya.
