Epävarmuusperiaate piilee kvanttimekaniikan tasolla, mutta jotta se voitaisiin analysoida täydellisesti, käännytään fysiikan kehitykseen kokonaisuutena. Isaac Newton ja Albert Einstein ovat ehkä tunnetuimpia fyysikoita ihmiskunnan historiassa. Ensimmäinen muotoili 1600-luvun lopulla klassisen mekaniikan lait, joita kaikki meitä ympäröivät kappaleet, planeetat, jotka ovat alttiina hitaudelle ja painovoimalle, tottelevat. Klassisen mekaniikan lakien kehittyminen johti 1800-luvun loppua kohti tieteelliseen maailmaan käsitykseen, että kaikki luonnon peruslait on jo löydetty ja ihminen pystyy selittämään minkä tahansa maailmankaikkeuden ilmiön.
Einsteinin suhteellisuusteoria
Kuten kävi ilmi, tuolloin vain jäävuoren huippu löydettiin, jatkotutkimukset heittivät tutkijoille uusia, täysin uskomattomia tosiasioita. Joten 1900-luvun alussa havaittiin, että valon eteneminen (jonka lopullinen nopeus on 300 000 km / s) ei noudata Newtonin mekaniikan lakeja millään tavalla. Isaac Newtonin kaavojen mukaan, jos liikkuva lähde lähettää kappaleen tai aallon, sen nopeus on yhtä suuri kuin lähteen ja sen oman nopeuden summa. Hiukkasten a alto-ominaisuudet olivat kuitenkin luonteeltaan erilaisia. Lukuisat kokeet niillä ovat osoittaneet sensähködynamiikassa, tuolloin nuorella tieteellä, toimii täysin erilaiset säännöt. Jo silloin Albert Einstein esitteli yhdessä saksalaisen teoreettisen fyysikon Max Planckin kanssa kuuluisan suhteellisuusteoriansa, joka kuvaa fotonien käyttäytymistä. Nyt meille ei kuitenkaan ole tärkeää niinkään sen olemus, vaan se, että sillä hetkellä paljastui näiden kahden fysiikan alueen perustavanlaatuinen yhteensopimattomuus, yhdistää
jota tutkijat muuten yrittävät tähän päivään asti.
Kvanttimekaniikan synty
Atomien rakenteen tutkimus tuhosi lopulta myytin kattavasta klassisesta mekaniikasta. Ernest Rutherfordin vuonna 1911 tekemät kokeet osoittivat, että atomi koostuu vielä pienemmistä hiukkasista (jota kutsutaan protoneiksi, neutroneiksi ja elektroneiksi). Lisäksi he myös kieltäytyivät olemasta vuorovaikutuksessa Newtonin lakien mukaan. Näiden pienimpien hiukkasten tutkiminen synnytti uusia kvanttimekaniikan postulaatteja tiedemaailmalle. Täten ehkä lopullinen ymmärrys maailmankaikkeudesta ei piile vain eikä niinkään tähtien tutkimuksessa, vaan pienimpien hiukkasten tutkimuksessa, jotka antavat mielenkiintoisen kuvan maailmasta mikrotasolla.
Heisenbergin epävarmuusperiaate
1920-luvulla kvanttimekaniikka otti ensimmäiset askeleensa, ja vain tiedemiehet
tajusi mitä siitä meille seuraa. Vuonna 1927 saksalainen fyysikko Werner Heisenberg muotoili kuuluisan epävarmuusperiaatteensa, joka osoittaa yhden tärkeimmistä eroista mikrokosmoksen ja ympäristön, johon olemme tottuneet, välillä. Se koostuu siitä, että on mahdotonta mitata samanaikaisesti kvanttiobjektin nopeutta ja spatiaalista sijaintia vain siksi, että vaikutamme siihen mittauksen aikana, koska myös itse mittaus suoritetaan kvanttien avulla. Jos se on aika banaalista: arvioidessaan esinettä makrokosmuksessa näemme siitä heijastuvan valon ja teemme sen perusteella johtopäätökset siitä. Mutta kvanttifysiikassa valofotonien (tai muiden mittausjohdannaisten) vaikutus vaikuttaa jo kohteeseen. Näin ollen epävarmuusperiaate aiheutti ymmärrettäviä vaikeuksia kvanttihiukkasten käyttäytymisen tutkimisessa ja ennustamisessa. Samalla, mielenkiintoisella tavalla, on mahdollista mitata erikseen nopeus tai erikseen kehon asento. Mutta jos mittaamme samanaikaisesti, mitä korkeammat nopeustietomme ovat, sitä vähemmän tiedämme todellisesta sijainnista ja päinvastoin.
