T6 otázka zk

T 6 Kingkuba Princip neurčitosti (doba života, princip neurčitosti mezi energií a časem, další případy principu neurčitosti) Statistická termodynamika
Heisenbergův princip neurčitosti
Úvod
Princip neurčitosti nám říká, že vesmír je stále bouřlivější místo, pokud ho zkoumáme na stále kratších vzdálenostech a časových úsecích. S jistou formou důkazu jsme se již setkali v předchozí kapitole, když jsme se snažili určit polohu elektronů: mohli jsme jejich pozici určovat stále přesněji zvyšováním frekvence fotonů, kterými jsme si na elektrony svítili, ovšem za cenu toho, že jsme svým pozorováním stále více narušovali pohyb elektronů. Vysokofrekvenční fotony mají dost energie, díky níž do elektronu prudce “kopnou” a značně tím změní jeho rychlost. V místnosti narvané zdivočelými dětmi můžete znát přesně pozici každého z nich, aniž byste měli kontrolu nad směrem pohybu i velikostí jeho rychlosti – a podobná nemohoucnost určit polohu i rychlost částice znamená, že mikroskopická říše je svou podstatou nezkrotná.
Ačkoliv z tohoto příkladu lze vyčíst základní vztah mezi neurčitostí a chaosem, odhaluje jen část pravdy. Mohl by vás třeba vést k názoru, že neurčitost se objeví jen tehdy, pokud my – neohrabaní pozorovatelé přírody – zakopneme o jeviště. To ale není pravda. Příklad elektronu, který divoce reaguje na naši snahu uvěznit ho do stále menší krabičky tím, že v ní rachtá stále větší rychlostí, nás snad vede blíže k pravdě. Dokonce i bez “přímých zásahů” experimentátorovým záškodnickým fotonem se rychlost elektronu od jednoho okamžiku ke druhému prudce a nepředpovídatelně mění. Ale ani tento příklad úplně neodhaluje ohromující mikroskopické rysy přírody, které Heisenbergův objev vynesl na světlo. Dokonce i za nejklidnějších podmínek, které si lze představit a jaké najdeme v prázdné oblasti prostoru, nám princip neurčitosti říká, že z mikroskopického úhlu pohledu lze spatřit obrovskou aktivitu. A tato aktivita je stále silnější na stále kratších vzdálenostech a časových měřítcích.
Klíčem k pochopení posledních vět jsou “kvantové bankovní mechanismy”. Analogicky lze říci, že právě jako lze vypůjčením peněz překonat důležitou finanční překážku, částice jako elektron si dočasně může půjčit energii, aby překonala doslovnou fyzikální překážku. Tak jest. Ale kvantová mechanika nás nutí s analogií učinit ještě jeden důležitý krok vpřed. Představte si někoho, kdo chodí od kamaráda ke kamarádovi a pod nátlakem si od nich neustále půjčuje peníze. Čím je kratší doba, na kterou kamarád může obnos půjčit, tím více peněz shání. Půjčuje si a vrací, půjčuje a vrací – a tak stále dokola s neochabující intenzitou si bere peníze jen proto, aby je mohl obratem splatit. Jako ceny akcií na Wall Street za divokého dne, obsah peněženky chronického “vypůjčovatele” v každém okamžiku extrémně kolísá, aby se nakonec stav jeho financí ukázal být asi tak stejný, jako když začal.
Analýza
Nyní se postuluje: Pravděpodobnost, že v čase t ( 0 se systé