Neapibrėžtumo principas slypi kvantinės mechanikos plokštumoje, tačiau norėdami jį visapusiškai išanalizuoti, pereikime prie visos fizikos raidos. Izaokas Niutonas ir Albertas Einšteinas yra bene žinomiausi fizikai žmonijos istorijoje. Pirmieji XVII amžiaus pabaigoje suformulavo klasikinės mechanikos dėsnius, kuriems paklūsta visi mus supantys kūnai – planetos, veikiamos inercijos ir gravitacijos. Klasikinės mechanikos dėsnių raida XIX amžiaus pabaigoje paskatino mokslo pasaulį manyti, kad visi pagrindiniai gamtos dėsniai jau buvo atrasti ir žmogus gali paaiškinti bet kurį Visatos reiškinį.
Einšteino reliatyvumo teorija
Kaip paaiškėjo, tuo metu buvo aptikta tik ledkalnio viršūnė, tolesni tyrimai mokslininkams išmetė naujus, visiškai neįtikėtinus faktus. Taigi XX amžiaus pradžioje buvo nustatyta, kad šviesos sklidimas (kurios galutinis greitis yra 300 000 km / s) niekaip nepaklūsta Niutono mechanikos dėsniams. Pagal Izaoko Niutono formules, jei judantis š altinis skleidžia kūną ar bangą, jo greitis bus lygus š altinio ir jo paties greičio sumai. Tačiau dalelių banginės savybės buvo kitokio pobūdžio. Daugybė eksperimentų su jais tai parodėelektrodinamikoje, tuo metu jauname moksle, veikia visai kitos taisyklės. Jau tada Albertas Einšteinas kartu su vokiečių fiziku teoretiku Maxu Plancku pristatė jų garsiąją reliatyvumo teoriją, aprašančią fotonų elgesį. Tačiau mums dabar svarbu ne tiek jo esmė, kiek tai, kad tuo metu buvo atskleistas esminis dviejų fizikos sričių nesuderinamumas, sujungti
ką, beje, mokslininkai bando iki šiol.
Kvantinės mechanikos gimimas
Atomų struktūros tyrimas pagaliau sugriovė visapusiškos klasikinės mechanikos mitą. 1911 m. Ernesto Rutherfordo eksperimentai parodė, kad atomą sudaro dar mažesnės dalelės (vadinamos protonais, neutronais ir elektronais). Be to, jie taip pat atsisakė bendrauti pagal Niutono dėsnius. Šių mažiausių dalelių tyrimas sukėlė naujus kvantinės mechanikos postulatus mokslo pasauliui. Taigi, ko gero, galutinis Visatos supratimas slypi ne tik tyrinėjant žvaigždes, bet ir apie mažiausias daleles, kurios suteikia įdomų pasaulio vaizdą mikro lygiu.
Heizenbergo neapibrėžtumo principas
XX a. ketvirtajame dešimtmetyje kvantinė mechanika žengė pirmuosius žingsnius, o tik mokslininkai
supratau, kas iš to mums seka. 1927 metais vokiečių fizikas Werneris Heisenbergas suformulavo savo garsųjį neapibrėžtumo principą, kuris parodo vieną iš pagrindinių skirtumų tarp mikrokosmoso ir mums įprastos aplinkos. Jis susideda iš to, kad neįmanoma vienu metu išmatuoti kvantinio objekto greičio ir erdvinės padėties vien todėl, kad mes jį įtakojame matavimo metu, nes pats matavimas taip pat atliekamas kvantų pagalba. Jei tai gana banalu: vertindami objektą makrokosmose matome nuo jo atsispindinčią šviesą ir tuo remdamiesi darome apie tai išvadas. Tačiau kvantinėje fizikoje šviesos fotonų (ar kitų matavimo darinių) poveikis jau veikia objektą. Taigi neapibrėžtumo principas sukėlė suprantamų sunkumų tiriant ir numatant kvantinių dalelių elgesį. Tuo pačiu įdomu tai, kad galima atskirai matuoti greitį arba atskirai kūno padėtį. Bet jei matuojame vienu metu, kuo didesni greičio duomenys, tuo mažiau žinosime apie tikrąją padėtį ir atvirkščiai.
