Principiul complementarității

Această intrare sau secțiune despre subiectul fizicii nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Niels Bohr

În mecanica cuantică principiul complementarității afirmă că aspectul dual al unor reprezentări fizice ale fenomenelor la nivel atomic și subatomic nu poate fi observat simultan în timpul aceluiași experiment.

Principiul a fost enunțat de Niels Bohr la Congresul internațional de fizică din 1927 (ținut la Como cu ocazia centenarului morții lui Alessandro Volta ), făcându-l oarecum mai puțin strident cu concepția fizicii clasice , precum și cu logica , dualismele cuantice și în special cea dintre natură corpusculară și undă ( dualitatea undă-particulă ).

Corpusculi și valuri

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, cu fizica clasică, legile mecanicii din Newton au descris lumea macroscopică, nu numai fenomenele mecanice, ci și cea termică și acustică , în timp ce fenomenele electromagnetice au recurs la legile lui Maxwell . Prin urmare, fenomenele mecanice și de undă au rămas substanțial distincte. Dar când a început să studieze lumea la scară mică, s-a realizat contradicțiile pe care le implica această diviziune: în timp ce, pe de o parte, difracția electronilor a arătat apariția particulelor de undă, care apoi au arătat că posedă atât validarea comportamentului. ipoteza lui Broglie , pe de altă parte, spectrul corpului negru (1900), „ efectul fotoelectric (1905),„ efectul Compton (1926) și „ emisia spontană (1927) ar putea fi explicate doar presupunând că undele electromagnetice s-au format din corpusculi cu energie cu o valoare fixă ​​și indivizibilă ( câte ), numiți ulterior fotoni .

Alte dualisme

Mecanica cuantică are în vedere alte câteva dualisme, precum:

• Poziția și impulsul
• Energie și interval de timp
• Rotiți pe mai multe axe

Complementaritate

Confruntat cu contradicții, Bohr le-a considerat doar aparente și le-a rezolvat postulând că aspectele duale sunt complementare, în sens conceptual, dar și fizice, în măsura în care se exclud reciproc: observarea unuia într-un singur proces experimental o împiedică pe cea a alte. Versiunea originală a complementarității era între reprezentarea spațio-temporală și cauzalitate, alături de cea dintre reprezentarea corpusculară și cea a undelor.

Situația a fost astfel descrisă de Heisenberg ^[1] : „Deși există un corp de legi matematice„ corecte ”, ele nu exprimă relații între obiectele existente în spațiu-timp; este adevărat că se poate vorbi aproximativ despre „valuri” și „corpusculi”, dar cele două descrieri au aceeași valabilitate. În schimb, descrierea cinematică a unui fenomen necesită observare directă; dar întrucât observarea înseamnă interacțiune, acest lucru exclude validitatea riguroasă a principiului cauzalității. "

Cu alte cuvinte:

• sau descriem fenomenele în spațiu-timp, dar luând în considerare limitările date de principiul incertitudinii Heisenberg ;
• sau folosim relații cauzale exprimate prin legi matematice, iar apoi descrierea în spațiu-timp devine imposibilă.

Notă

Elemente conexe

• Dualismul undă-particulă
• Experiment cu dublă fantă

linkuri externe

• (EN) principiu de complementaritate , al Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica