Принцип неопределенности для системы частиц

Я новичок в квантовой механике. Я читал принцип неопределенности - он говорит, что существуют пары физических величин, которые нельзя обе определить с уверенностью для частицы.

Мой вопрос: применимо ли то же самое к системе частиц, например к ядру? Можем ли мы с уверенностью определить положение и импульс ядра (содержащего более одного протона)?

Любая помощь будет оценена по достоинству.

Один из способов взглянуть на это так: если бы принцип неопределенности применялся к элементарным частицам, а не к составным системам, тогда он был бы в некотором смысле слишком хорош, чтобы быть правдой, потому что это был бы совершенный микроскоп. Например, если бы мы хотели искать субструктуру внутри электронов, нам не нужно было бы проводить эксперименты по физике частиц высоких энергий; мы могли бы просто заключить, что они были фундаментальными, из того факта, что они подчиняются принципу неопределенности. В действительности составные системы подчиняются тем же правилам, что и фундаментальные. В частности, обратите внимание, что протоны и нейтроны сами по себе являются составными.
@Panx: Если вам нравится ответ Шивы, вы должны не просто принять его, но и проголосовать за него. Обычно люди сначала голосуют, а затем ждут некоторое время, прежде чем принять, потому что никогда не знаешь, окажется ли ответ неправильным или придет лучший.
@BenCrowell Я знаю, но сейчас у меня недостаточно репутации, чтобы голосовать :|

Ответы (1)

Принцип неопределенности применим к любой квантовой системе и является гораздо более общим, чем просто примеры с одной частицей. Он определен для любой пары операторов (физических величин) А и Б , с системой в состоянии | ψ ⟩

Δ А Δ Б ≥ ℏ 2 ⟨ ψ | [ А , Б ] | ψ ⟩
Примечание. Постоянный коэффициент ( 1 2 здесь) варьируется в разных производных, в зависимости от того, как именно вы определяете Δ А и Δ Б , но суть та же.

В случае простых квантовых систем можно взять А быть оператором позиции и Б быть оператором импульса. В вашем случае кажется, что вы хотели бы рассматривать все ядро ​​как эффективную частицу и применять эти операторы к его волновой функции/состоянию. Конечно, вы можете сделать это, и вы получите соотношение неопределенностей.

Хороший ответ. Но обратите внимание, что с практической точки зрения, например, длина волны де Бройля альфа-частицы, испускаемой в результате альфа-распада, очень мала по сравнению с размером альфа-частицы. Следовательно, вы далеки от предела, налагаемого принципом неопределенности, и движение центра масс является классическим в хорошем приближении.
Принцип неопределенности для системы частиц
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v