Дополнительность

Дополнительность

Глядя на формулу неопределенности, Нильс Бор понял, что она предполагает второй принцип, который он назвал «дополнительностью». Он заметил, что в формуле принципа неопределенности х и р представляют собой «взаимодополнительные переменные». В формулировке Гейзенберга (?х = h/?р, где х и р – это положение и импульс), х и р являются дополнительными в том смысле, что если вы много знаете об одном, то не можете много знать о другом. Это своего рода эффект детских качелей: если х вверху, то р внизу.

Если вам многое известно о положении частицы, то вы мало знаете о ее скорости или импульсе. Тут Бор сказал: «Гм, выглядит очень интересно. Если вы знаете одно, то теряете другое. Эти два количества – положение и импульс – дополняют друг друга. Они оба необходимы для описания материи». Затем Бор стал рассматривать другие уравнения физики, чтобы выяснить, нет ли в них каких-то других количеств, обладающих подобными взаимодополнительными характеристиками.

Оказалось, что в физических уравнениях есть и другие количества, связанные отношением дополнительности. Одну уже упоминавшуюся пару составляют положение импульс. Еще одна такая взаимодополнительная пара – это энергия и время. На основании этого Бор пришел к общему выводу, что для описания чего бы то ни было в квантовом мире всегда необходимы два взаимодополнительных параметра ОР, причем если один из них известен точно, то другой – нет.