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9 Heisenbergsche Unschärferelationen

In der klassischen Pyhsik werden Teilchen als feste Körper mit einer bestimmten Masse beschrieben. Von diesen Körpern lässt sich jeder Zeit sagen wo sie sich befinden oder wie schnell sie sich wohin bewege. Man muss einfach nur genau genug messen, um das herauszufinden.
In der Quantenmechanik ist das anders. Hier werden Teilchen als Wellenpakete beschrieben. Die Gleichungen dafür erhält man aus der Schrödingergleichung.
Der Physiker Werner Heisenberg hat herausgefunden, dass daraus für die Beschreibung von Teilchen einige wichtige Folgerungen abzuleiten sind - die sogenannten Heisenbergschen Unschärferelationen:

Wenn der Ort eines Teilchens gemessen werden soll, dann gibt es grundsätzlich einen Fehler .
Wenn der Impuls eines Teilchens gemessen werden soll, dann gibt es grundsätzlich einen Fehler .
Für diese Fehler gilt:

Es ist unmöglich den Ort und den Impuls eines Teilchens beliebig genau zu messen. Es gilt für die Messunsicherheiten

Außerdem lässt sich eine ähnliche Beziehung Für die bestimmung der Energie eines Teilchens. Um die Energie eines Teilchens zu bestimmen, benötigt man eine Messung und diese dauert immer eine bestimmte Zeit . Beim Messen der Energie entsteht grundsätzlich ein Fehler . Und die größe dieses Fehlers ist abhängig von der Zeit, die man für dieses messung benötigt:

Es ist unmöglich mit einer kurzen Messung der Länge die Energie eines Teilchens genauer zu bestimmen als mit dem Fehler . Es gilt :



Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik13-1