하이젠베르크 불확정성의 원리가무엇인가요

Question

하이젠베르크 불확정성의 원리가무엇인가요

전자의 위치를 직접 측정 못하니까

확률값으로 계산해서 추정하겠다는 의미인가요?

양자역학에서 말하는 내용하고 무엇이다른가요?

Answer 1

안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.

'하이젠베르크의 불확정성의 원리'란 양자역학에서의 기본적인 원리 중 하나로 입자의 위치와 운동량을 모두 정확하게는 알 수 없다는 원리입니다. 이 원리는 입자의 에너지와 그 에너지가 지속되는 시간에 대해서도 성립합니다. 고전역학에 의하면 전자의 위치와 운동량은 전자가 어떤 상태에 있든지 항상 동시 측정이 가능하다고 생각했습니다. 그 물리량의 측정값이 불확정하다는 것은 측정기술이 불충분한 것이라고 여겼기 때문입니다. 그러나 양자역학의 입장에서는 입자의 위치 x와 운동량 p는 동시에 확정된 값을 가질 수 없고, 쌍방의 불확정성 Δx와 Δp가 ΔxΔp ≥ ħ/2 = h/4π (ħ는 디렉상수, h는 플랑크상수)에 의해 서로 제약되어, 입자의 위치를 정하려고 하면 운동량이 확정되지 않고, 운동량을 정확히 측정하려 하면 위치가 불확정해집니다. ΔxΔp ≥ ħ/2 = h/4π (ħ: 디렉상수, h: 플랑크상수) 이러한 견해는 1927년 하이젠베르크가 발견한 불확정성원리에 의해 정식화되었고, 이 원리의 기본 골격은 입자성을 특징짓는 위치의 확정성과 파동성을 특징짓는 파장의 확정성은 서로 제약을 받고 입자성과 파동성이 서로 공존한다는 것입니다. 양자역학에서는 한 현상을 설명하는 데는 어느 범위 내에서는 입자의 측면에서 보고, 다른 범위 내에서는 파동의 측면에서 봅니다. 여러 물리적 양을 측정한 결과가 반드시 확정된 값을 가지는 것이 아니며, 서로 다른 여러 값이 각각 정해진 확률을 가지고 얻어진다는 것입니다. 따라서 미시적 세계에서 입자의 위치와 운동량은 동시에 확실하게 결정되지 않고, 위치의 불확정성과 운동량의 불확정성에는 불확정성원리가 성립합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

하이젠베르크의 불확정성 는 양자역학에서 중요한 개념입니다. 이 원리는 동시에 입자의 위치와 운동량을 정확히 동시에 측정할 수 없다는 것을 말합니다.

하이젠베르크의 불확정성 원리는 다음과 같이 요약될 수 있습니다: 어떤 입자의 위치를 정확하게 측정하면, 그 입자의 운동량에 대한 정보는 더욱 불확실해집니다. 반대로, 어떤 입자의 운동량을 정확하게 측정하면, 그 입자의 위치에 대한 정보는 더욱 불확실해집니다.

이 원리는 양자역학에서 모든 입자가 동시에 정확한 위치와 운동량을 가지지 않는 한계를 제시합니다. 이는 입자의 이중성과 파동-입자 이론을 이해하는 데 중요한 개념으로 작용합니다. 하이젠베르크의 불확정성 원리는 양자역학의 기본 원리 중 하나로, 우리가 자연 세계를 이해하는 데 도움을 줍니다.

Answer 3

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

원자 내부를 말하는 미시세계에서는 어떤 대상이든지 그 대상의 위치와 선운동량을 동시에 정확히 알 수 없다는 원리입니다.