Чтобы описать состояние материальной точки (макрообъекта), мы ищем значения её координат, скорости, энергии, а с микро­объектом так не получится. Однако как-то мы всё-таки информацию о микрочастицах получаем. Для этого снова мы прибегаем к помощи макроскопических приборов. Поэтому результаты измерений выражаются в характеристиках макротел. Например, говорят о состоянии электрона, в котором он имеет такое-то значение энергии и т. д. Однако сами понятия координаты частицы и её скорости могут применяться в квантовой механике ограниченно. 

Корпускулярно-волновая двойственность свойств частиц приводит к тому, что невозможно одновременно характеризовать частицу её положением в пространстве и скоростью.

Предложенный Гейзенбергом  матричный метод позволил определить наличие у электрона собственной частоты и амплитуды колебания. Разработанный учёным в дальнейшем принцип соотношения неопределённостей стал настоящей сенсацией в мире науки и занял одно из центральных мест в квантовой механике. В соответствии с ним, для элементарных частиц невозможно одновременно определить координаты и скорость. И чем точнее мы вычисляем местонахождение электрона, тем менее достоверно можно говорить о его скорости. 

Строго говоря, именно с принципа неопределённости Гейзенберга, датируемого 1926 годом, проводится водораздел между привычной нам классической механикой и парадоксальной квантовой. Объекты, которые мы можем наблюдать невооружённым глазом, настолько крупные, что их местоположение и скорость вполне вычислимы, а вот с ничтожно малыми элементарными частицами такой фокус невозможен — либо координаты, либо скорость.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №9(25). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.