Heisenberg-relatie fundamenteel?

[entropy]

Is de onzekerheid zoals gegeven door de onzekerheidsrelatie van Heisenberg een fundamentele onzekerheid, dat wil zeggen, een onzekerheid die zeker niet te beschrijven is in, of te herleiden tot, eventuele onbekende variabelen?

[Boormeester]

Ik denk wel dat ze fundamenteel is. Ik denk dat de onzekerheids relaties voortkomen uit de kortstondige wisselwerking van deeltjes met het vacuüm. Als de deeltjes (bijv. elektron in het waterstof atoom) weer tevoorschijn komen dan hoeft dat niet noodzakelijkerwijs dezelfde plaats te zijn als waar ze zijn verdwenen. Vandaar dat je spreekt over een kans een deeltje ergens aan te treffen.

Naast de coulomb potentiaal in bijv. het proton-elektron systeem heb je dan ook nog een potentiaal die de wisselwerking beschrijft van het systeem met het vacuüm.

De fysicus David Bohm heeft in 1952 zo'n theorie opgezet en verkrijgt dan precies dezelfde uitkomsten als de kwantum mechanica.

Met deze opvatting moet je dus veel betekenis gaan toekennen aan het vacuüm. Meer dan eigenlijk nu geschiedt.

[Anton_v_U]

Is de onzekerheid zoals gegeven door de onzekerheidsrelatie van Heisenberg een fundamentele onzekerheid,

You bet it is....

....Totdat het tegendeel is bewezen

dat wil zeggen, een onzekerheid die zeker niet te beschrijven is in, of te herleiden tot, eventuele onbekende variabelen?

De vraag of je zeker weet dat er geen onderliggende verklaring zou kunnen zijn voor een natuurkundig principe wordt per definitie met "nee" beantwoord.

Dat is pas echt een fundamentele waarheid; probeer dat maar eens te ontkrachten

Overigens is deze laatste uitspraak onwetenschappelijk, juist omdat de onwaarheid nooit kan worden aangetoond - maar het is wel waar

[entropy]

@Anton_v_U: Ik bedoel met 'fundamenteel zeker' als een theorie volledig consistent is, en geen aanvulling behoeft, zoals ik dacht dat het gesteld was met de kwantumfysica (waardoor de Heisenberg 'onzekerheid' weer een 'zekerheid' (fundamentele onzekerheid) zou zijn )

[Benm]

Volledig consistent is het pas als ook de zwaartekracht te unificeren is met de andere krachten, al denk ik niet dat dat van enige invloed is op de onzekerheidsrelatie.

Anderszijds, 'tot het tegendeel bewezen is' blijft altijd een aspect: Zelfs een theorie die alles dat we tot dusver hebben waargenomen kan verklaren, is niet noodzakelijkerwijs juist. Dat blijkt echter pas als we iets waarnemen dat strijdig is met de theorie, en dat dat ooit zou kunnen gebeuren kun je dan weer niet met zekerheid uitsluiten

[Anton_v_U]

volledig consistent is

wie kan garanderen dat wij nooit een fenomeen zullen waarnemen dat strijdig is met een theorie?

geen aanvulling behoeft

Hoe kun je dat ooit weten?

[die hanze]

@entropie

Volgens de huidige inzichten in kwantummechanica is de onzekerheidsrelatie inderdaad iets fundamenteel.

De onzekerheid is niet toe te schrijven aan experimentele fouten maar is gewoon eigen aan de mechanica van kleine deeltjes. We kunnen niet altijd meer spreken over een plaats en een impuls maar omdat we er zo aan gewoon zijn, blijven we die variabelen gebruiken met als gevolg dat er onzekerheidsrelatie's tussen bestaan.

[Benm]

wie kan garanderen dat wij nooit een fenomeen zullen waarnemen dat strijdig is met een theorie?

Hoe kun je dat ooit weten?

Je weet het omdat een meetresultaat anders is dan de theorie voorspelt. Een harde garantie dat onze huidige beste inzichten daadwerkelijk correct en volledig zijn is nooit te geven.

Overigens is het ook lang niet altijd van toepassing: In praktische situaties kun je prima werken met de observaties die newton deed over zwaartekracht... als je pakweg wilt weten hoe lang het duurt voor iets dat valt van hoogte x de grond raakt, en met welke snelheid etc, levert het gewoon antwoorden op die kloppen binnen wat je met normale middelen kunt vaststellen.

Iets als het relatief sneller verlopen van tijd in een vliegtuig vs op de grond door het verschil in zwaartekracht is iets dat wel te meten is met atoomklokken, maar je hoeft niet bepaald je horloge gelijk te zetten als je een rondje om de wereld vliegt.

Anderzijds is dat inzicht wel essentieel, bijvoorbeeld voor toepassingen als GPS waarbij de klokken in de satellieten sneller lopen dan die op aarde (uit ons reference frame op de grond). Daarbij zijn minuscule verschillen opeens zo groot dat het hele systeem niet zo werken als je er niet voor zou compenseren.