Чем точнее мы определяем положение квантовой частицы в пространстве, тем меньше мы знаем о ее импульсе (и наоборот).
В 1927 году немецкий физик-теоретик Вернер Гейзенберг сформулировал принцип неопределенности — фундаментальное свойство квантовых систем. Согласно этому принципу, невозможно одновременно измерить с большой точностью некоторые парные свойства атома или частиц — например, одновременно рассчитать их координаты и импульс или точно измерить их энергию в определенный момент времени.
Чем выше точность измерения одного свойства, тем ниже точность другого. Эффект этого явления настолько мал, что в повседневной практике им можно пренебречь, но в микроскопическом мире он настолько значителен, что на нем основана вся квантовая механика, описывающая движение и взаимодействие субатомных частиц. Принцип неопределенности естественным образом ограничивает наши наблюдения над квантовыми явлениями; это не недостаток измерительных приборов, это фундаментальное свойство квантовой теории. Одним из следствий этого является тот факт, что общая энергия частицы в течение недолгого времени t может отклоняться на некоторую величину E, при условии, что произведение E*t не больше результата деления постоянной Планка на 4 Пи. Это, в свою очередь, означает, что закон сохранения энергии на очень краткий период времени можно обойти.
Частицы ведут себя, как политики: чем сильнее вы пытаетесь припереть их к стене, тем быстрее они меняют свою позицию.
Из-за принципа неопределенности приходится сооружать такие огромные ускорители частиц, как Большой адронный коллайдер. Чтобы исследовать поведение частиц на расстояниях, в тысячу раз меньших, чем размер протона, требуются придать пучкам энергию, в триллионы раз превышающую их энергию при комнатной температуре. Для разгона частиц и строят такие большие сооружения.
================================================================
