Het onzekerheidsprincipe ligt op het gebied van de kwantummechanica, maar laten we, om het volledig te analyseren, kijken naar de ontwikkeling van de natuurkunde als geheel. Isaac Newton en Albert Einstein zijn misschien wel de beroemdste natuurkundigen in de geschiedenis van de mensheid. De eerste aan het einde van de 17e eeuw formuleerde de wetten van de klassieke mechanica, waaraan alle lichamen die ons omringen, de planeten, onderworpen aan traagheid en zwaartekracht, gehoorzamen. De ontwikkeling van de wetten van de klassieke mechanica bracht de wetenschappelijke wereld tegen het einde van de 19e eeuw tot de mening dat alle basiswetten van de natuur al waren ontdekt en dat de mens elk fenomeen in het heelal kon verklaren.
Einsteins relativiteitstheorie
Het bleek dat toen slechts het topje van de ijsberg werd ontdekt, verder onderzoek wetenschappers nieuwe, volkomen ongelooflijke feiten opleverde. Dus aan het begin van de 20e eeuw werd ontdekt dat de voortplanting van licht (met een uiteindelijke snelheid van 300.000 km / s) op geen enkele manier voldoet aan de wetten van de Newtoniaanse mechanica. Volgens de formules van Isaac Newton, als een lichaam of een golf wordt uitgezonden door een bewegende bron, zal zijn snelheid gelijk zijn aan de som van de snelheid van de bron en die van hemzelf. De golfeigenschappen van de deeltjes waren echter van een andere aard. Talrijke experimenten met hen hebben aangetoond dat:in de elektrodynamica, een jonge wetenschap in die tijd, werkt een heel andere set regels. Zelfs toen introduceerde Albert Einstein samen met de Duitse theoretisch natuurkundige Max Planck hun beroemde relativiteitstheorie, die het gedrag van fotonen beschrijft. Voor ons is het nu echter niet zozeer de essentie die belangrijk is, maar het feit dat op dat moment de fundamentele onverenigbaarheid van de twee natuurkundegebieden aan het licht kwam, om
te combineren
wat wetenschappers trouwens tot op de dag van vandaag proberen.
De geboorte van de kwantummechanica
De studie van de structuur van atomen vernietigde uiteindelijk de mythe van de uitgebreide klassieke mechanica. Experimenten van Ernest Rutherford in 1911 toonden aan dat het atoom is samengesteld uit nog kleinere deeltjes (protonen, neutronen en elektronen genaamd). Bovendien weigerden ze ook om te communiceren volgens de wetten van Newton. De studie van deze kleinste deeltjes gaf aanleiding tot nieuwe postulaten van de kwantummechanica voor de wetenschappelijke wereld. Het uiteindelijke begrip van het heelal ligt dus misschien niet alleen en niet zozeer in de studie van sterren, maar in de studie van de kleinste deeltjes, die een interessant beeld geven van de wereld op microniveau.
Onzekerheidsprincipe van Heisenberg
In de jaren 1920 zette de kwantummechanica haar eerste stappen, en alleen wetenschappers
realiseerde voor ons wat daaruit volgt. In 1927 formuleerde de Duitse natuurkundige Werner Heisenberg zijn beroemde onzekerheidsprincipe, dat een van de belangrijkste verschillen aantoont tussen de microkosmos en de omgeving die we gewend zijn. Het bestaat uit het feit dat het onmogelijk is om tegelijkertijd de snelheid en ruimtelijke positie van een kwantumobject te meten, alleen omdat we het tijdens de meting beïnvloeden, omdat de meting zelf ook wordt uitgevoerd met behulp van quanta. Als het nogal banaal is: bij het beoordelen van een object in de macrokosmos zien we het licht dat er van weerkaatst wordt en trekken op basis daarvan conclusies. Maar in de kwantumfysica heeft de impact van lichtfotonen (of andere meetderivaten) al invloed op het object. Het onzekerheidsprincipe veroorzaakte dus begrijpelijke problemen bij het bestuderen en voorspellen van het gedrag van kwantumdeeltjes. Tegelijkertijd is het interessant om afzonderlijk de snelheid of afzonderlijk de positie van het lichaam te meten. Maar als we tegelijkertijd meten, hoe hoger onze snelheidsgegevens, hoe minder we weten over de werkelijke positie, en vice versa.