Belirsizlik - Ansiklopedik Bilgi

0 Üye ve 2 Ziyaretçi konuyu incelemekte.

Çevrimdışı D®agon

  • Ezberletmez Öğretir
  • *******
  • Join Date: Mar 2008
  • Yer: Ankara
  • 11656
  • +524/-0
  • Cinsiyet: Bay
    • Arif Hocam
Belirsizlik - Ansiklopedik Bilgi
« : 31 Temmuz 2014, 09:33:53 »
Atomik olayları klasik fizik çerçevesinde anlamak amacıyla 1927'de Alman fizikçi Werner Heisenberg tarafından ortaya konulan ilke.

Klasik mekanik ilkesine göre, bir fiziksel sistemde her bir maddesel noktanın yeri, kütle ve hızının çarpılmasından meydana gelen momentumu, verilen bir zamanda tamamen biliniyorsa, bu fiziksel sistemin bütün geleceği belirlenebilir. Klasik mekanik bir anlamda deterministik teorisinin bir örneğidir.

Heisenberg'e göre, atomik seviyede bir madeni noktanın hem yerini hem de kütle ve hızının çarpımından meydana gelen momentumunu tam olarak belirlemek mümkün değildir.Heisenberg, bir maddesel noktanın yerini istenilen hassaslıkta belirleyecek aletle, aynı maddesel noktanın momentumunu gene istenilen hassaslıkta belirleyecek aletin aynı zamanda çalışamayacağını gözlemiştir.Her bir ölçü yapılacak diğer ölçünün hassaslığını bozacaktır. Böylece bir belirsizlik ortaya çıkmaktadır.

Heisenberg belirsizlik eşitsizliği: Eğer bir maddesel noktanın yerini gösteren x koordinatının belirlenmesinde yapılan hata Dx ise, aynı maddesel noktanın aynı andaki p=mv momentumunun belirlenmesinde yapılacak Dp hatası en iyi durumda ancak:

(Dx) (Dpx) ³ h/(4p)

eşitsizliğini sağlayacak doğrulukta olabilir. Burada h Max Planck sabiti olup, 6,63x10-34 joule-saniye değerindedir. Bu verilen formül, maddesel noktanın hız ve momentumunun istenilen hassaslıkta belirlenemeyeceğini göstermektedir. Eşitsizlikte bulunan h sabitinin çok küçük olması, bu belirsizlik ilkesinin günlük hayattaki ölçümlerde ihmal edilebileceğini ve olayların deterministik kabul edilebileceği sonucunu ortaya koyar. Bu anlamda klasik mekanik deterministik olarak kabul edilebilir. Ancak, klasik mekanik ilkelerin atomik düzeye indirilmesi durumunda, h sabiti önem kazanır ve klasik mekanik ilkelerinin bu çerçevede değiştirilmesi gerekir. Klasik mekanik ilkelerin uygun değiştirilmesi ile atomik olayların açıklanması Kuantum teorisinin doğmasını sağlamıştır. Belirsizlik ilkesini kullanan Kuantum teorisi, fiziksel olayların meydana gelmesini ancak ihtimallerle belirler. Tabiat itibariyle bu teori, deterministik değildir.

Belirsizlik ilkesi
Belirsizlik ilkesi, 1927 yılında Werner Heisenberg tarafından öne sürüldü. Kuantum fiziğinde Heisenberg'in Belirsizlik İlkesine göre, bir parçacığın momentumu ve konumu aynı anda tam doğrulukla ölçülemez (momentum değişimi = kütle değişimi x hız değişimi). Belirsizlik ilkesini daha da genellenmiş olarak anlatmak istersek şunları söyleyebiliriz. Kökleşik (klasik, deterministik) fizikten ayrı olarak Kuantum fiziğinde her fiziksel niceliğe denk gelen bir reel sayı değil, bir işlemci vardır. Bu işlemciler, kökleşik mekanikten ayrı olarak sayısal değerler ile değil matrisler ile temsil edilir. Dolayısıyla, kuantum mekaniğinde ölçülen fiziksel niceliğin ölçüm sırası önemlidir. Herhangi iki fiziksel niceliği (örneğin: konum ve momentum) ele alalım. Eğer bu fiziksel niceliklere denk gelen iki işlemci yer değiştiremiyorsa bu iki niceliğin (örneğin: momentum ve konum) aynı anda ölçülmesi olanaksızdır. Bu durumda kesin sonuçlardan değil, bir ortalama değer yakınlarında dalgalanan değerlerden söz edebiliriz. Belirsizlik ilkesi determinizmin "her şeyi kesin olarak belirleyebilme" önermesini tamamıyla yıkmıştır, ancak determinizmin temel aldığı nedensellik ilkesinin geri kalanı ayakta kalabilmiştir.

Belirsiz, matematikte tanımı olmayan ifadelere denir. Tanımsız ifadeler olarak da geçer. Bir ifadenim belirsiz olması için tanımlanamaması veya tanımların farklı olması gerekir. Bu ifadeler şunlardır:

belirsizliği

Bunu anlamak için sonsuzla ilgili bir örnek verelim. Sayı doğrusunda 0 ile 1 arasında sonsuz reel sayı varken 0 ile 2 arasında da sonsuz adet reel sayı vardır. Bu iki sonsuz eşit değildir. Bunun için sonsuz bölü sonsuz veya sonsuz-sonsuz belirsizdir.

Başka bir örnek, boyutları 1 cm × 1 cm olan bir kâğıtla 100\times 100 cm² olan bir kâğıttaki nokta sayısı olup her ikisi de sonsuzdur.

belirsizliği

Herhangi bir sayıyı kendisine bölündüğünde sonuç genellikle 1 olur. Fakat 0 bölü 0 ne sıfır, ne de 1'dir. Bunun böyle olduğu bölme işleminin tanımından anlaşılır; bölme işlemi, bir sayıdan başka bir sayıyı 0 kalana kadar kaç kere çıkarmak gerektiğini tespit eder.0 bölü 0'dan sonsuza kadar 0 çıkarılsa hep kendisi kalır. Bu durumda işlemin sonucunu sonsuz denebilir. Ama her 0 çıkartıldığında 0 kaldığından hiçbir şey çıkarılamaz. Yani işlemin sonucu 0 da denebilir ve açık bir çelişki oluşur. Bu işlemin sonucuna 1 denecek olsa bütün sayıların 0'a eşit olduğu, 2 + 2'nin 4 olduğunu ve her şeyin yok olduğu ispatlanabilir.

Bir sayının sonsuza bölümü

Herhangi bir sayıyı sonsuza bölmeden önce 1'i başka sayılara bölünürse aşağıda görüldüğü gibi bölen sayı büyüdükçe sayı küçülür, yani 0'a yaklaşır. Eğer bölen sonsuz olursa sonuç 0 olur. Sadece 1'i değil, bütün sayıları aslında bir sayı olmayan sonsuza bölünürse sonuç 0 olur. Yani hem 1'e, hem 2'ye, hem … bütün sayılara eşit olabilir. Birden fazla sonucu olan işlemse belirsizdir.