Kvant mexanikası və onun əsrarəngizliyi (1-ci hissə)

HEYZENBERQİN QEYRİ-MÜƏYYƏNLİK PRİNSİPİ: Kvant mexanikası elementar zərrəciklərin (foton, elektron, neytron, və s.) davranışını təsvir edir. Belə bir halda əsas “problem” Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipi ilə ortaya çıxır. Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, zərrəciklərin koordinatını və sürətini eyni zamanda ölçmək mümkün deyil. Koordinat nə qədər dəqiq təyin olunsa, zərrəciklərin sürəti bir o qədər qeyri-müəyyən olacaq. Eyni zamanda zərrəciklərin sürətini (impulsunu) dəqiq təyin etməyə çalışsaq, onların harda yerləşməsi haqqında mütləq qeyri-müəyyənliklə rastlaşarıq. Yəni, zərrəciklərin sürətini mütləq dəqiq ölçdükdə, o bütün fəza boşluğuna yayılmış olacaq.

13318928_188791014850807_1978060872_nBütün bunlar onu göstərir ki, bütün hərəkət edən elementar zərrəciklərin trayektoriyası yoxdur. Əgər biz elektronu yaxındakı səddə tərəf müəyyən sürətlə buraxırıqsa, səddə çırpılan  elektron heç bir trayektoriyaya malik deyil. Daha doğrusu buraxılış nöqtəsi və toxunma nöqtəsi dəqiq məlumdur, lakin neytronun necə uçduğu və hansı zaman kəsiyində harda yerləşməsi məlum deyil. Uçuş anında hansı nöqtədə yerləşdiyini öyrənməyə cəhd etdiyimiz anda, sürətdə yaranan qeyri-müəyyənlik öz işini görəcək və növbəti zaman kəsiyində hissəciyi tapmaq mümkün olmayacaq.

DALĞA FUNKSİYASI. Hərəkət edən elementar zərrəciyin trayektoriyası əvəzinə dalğa funksiyası mövcuddur. Təxmini desək hissəciyin dalğa funksiyası – məkanın müəyyən olunmuş istənilən nöqtəsində , zamanın hər bir anında həmin nöqtədə  hissəciyin aşkara çıxması ehtimalının bərabərliyi funksiyasıdır.

Daha aydın ifadə etmək üçün “buludcuq” metaforasından istifadə etmək olar. Elektronu, ayrı-ayrı hissələri müxtəlif sıxlıqlarda olan əriyən buludcuq kimi təsəvvür etmək olar. Buludcuğun müəyyən hissələrində sıxlıq çox, digər hissələrində isə az ola bilər.Hər hansı bir yerdə (məsələn, bizim elektron mənbəyimizdən bir neçə milyon işıq ili uzaqlıqda) onun sıxlığı 0 – dır.

Buludcuğun sıxlığı, izləmə aktı keçirilərsə, məkanın hər hansı bir nöqtəsində bizim elektronun tapılması ehtimalıdır. Fərqə diqqət edin, bu elektronun orda olması ehtimalı deyil, əgər axtarmağa başlasaq onu orda tapmağımızın ehtimalıdır.

Zərrəciyin hərəkətinə görə buludcuq məkanın müxtəlif nöqtələrində sıxlığını dəyişir. Buludcuğun hərəkət etməməsinə diqqət yetirmək lazımdır, uçan klassik zərrəciyin hərəkət etməsini izləyərək o öz sıxlığını dəyişir.

Zərrəciyin lövhəyə doğru uçmasına nəzərən, buludcuğun daha da sıx sahələri hissələrə bölünür. Sıx sahələrdən biri dəliklərin birindən keçir, digəri ikinci dəlikdən, üçüncü isə, daha da sıx olan hissə, dəliklərdən yayınaraq lövhədə qərarlaşır. Bir müddətlik bu hissəni unudaq.

Yenidən diqqət edək, bulud elektronun hissələrindən ibarət deyil. O öz özlüyündə gerçəkdir və yalnız onun sıxlığı, əgər izləmə aktını reallaşdırsaq, buludcuğun hər bir nöqtəsində elektronun tapılması ehtimalını əks etdirir. Sıfır olmayan sıxlığa malik elektron buludcuğunun nöqtəsi potensial elektrondur.

Bir yerdə hər iki dəlikdən yan keçən buludu təşkil edən potensial elektronlar bir-biri ilə interferensiyalaşır (bir-biri üzərinə düşdükdə qarşılıqlı təsir göstərir) və eyni anda bludun sıx hissəsi qeydə alan ekranla qarışır.

Bəs biz zərrəciyi qeydə alanda buludcuqla nə baş verir? Son dərəcə dəqiq izləyici ekranın əks tərəfindən işartını gördükdə və öz dəftərçəsində elektronun düşüş kordinatını qeyd etdikdə buludcuğun sıxlığı ani olaraq elektronun qeydiyyat nöqtəsinə sıxılır. Daha doğrusu, qeydiyyat anında buludun elektron sıxlığı, zərrəciyin qeydiyyat nöqtəsindən başqa, bütün məkanda sıfıra bərabər olur. Bu nöqtədə isə buludcuğun sıxlığı vahidə bərabər olur. Zərrəcik aşkarlandı və izləmə aktı yekunlaşdı.

hazırladı: Səbrin Həbibzadə

volo.az

Comments

comments