СПІВВІДНОШЕННЯ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ У НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ: ІСТОРИЧНИЙ АСПЕКТ

САДОВИЙ Микола Ілліч –

доктор педагогічних наук, професор, завідувач кафедри теорії та методики технологічної підготовки, охорони праці та безпеки життєдіяльності Центральноукраїнського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка

ORCID ID 0000-0001-6582-6506

e-mail: [email protected]

Анотація

    У статті розглядається проблема невизначеності фізичних величин у ході проведення досліджень. Дається загальний підхід визначення поняття невизначеності, роль флуктуацій у їх виникненні. Розкривається еволюція ідей Л. де Бройля в частині ролі хвиль де Бройля та висунення поняття невизначеності координат та імпульсу Гейзенбергом, використання цього поняття в описі мікросвіту Шредінгером. Робиться висновок, що у квантовій фізиці, чим точніше дослідно визначається одна фізична величина, тим менш визначена друга, і ніякий експеримент не може привести до одночасного точного вимірювання обох динамічних величин. Це є об’єктивна властивість матерії. Л.С. Мандельштам та І.Є. Тамм вперше ввели поняття невизначеності енергії ΔЕ та часу Δt, яка має відмінний фізичний зміст від невизначеності координат та імпульсу динамічної частинки ΔЕΔt≥ћ. У збудженому стані атом чи ядро є нестабільними. Відповідно енергія збуджених рівнів не є строго визначеною і має певну ширину. Для нестаціонарного стану замкнутої системи встановлене співвідношення було підтверджене експериментально. В цьому випадку t – час характерний час зміни середнього значення в системі.

Ключові слова: невизначеність, координата, імпульс, ядро, атом, хвильове число.

Повний текст:

СПИСОК ДЖЕРЕЛ

1. Дробін А.А. Методика навчання понять перервного та неперервного та їх співвідношення у курсі фізики середньої школи : [посіб. для викл. та студ. пед. вищ. навч. закл., учит. серед. навч. закл. освіти] / Дробін А.А. – Кіровоград: ТОВ «Поліграф-Сервіс», 2008. – 134 с.

2. Дробін А.А. Формування фізичних понять у школярів на основі статистичного та імовірнісного підходів: дис. … канд. пед. наук: 13.00.02 / Дробін Андрій Анатолійович; М-во осв. і науки, молоді та спорту України Кіровоградський держ. пед. ун-т ім. В.Винниченка. – Кіровоград, 2012. – 325 с.

3. Гнатенко Х.П. Спiввiдношення невизначеностей у некомутативному фазовому просторi / Х.П. Гнатенко // Вiсник Львiвського унiверситету. Серiя фiзична. – 2016. – Вип. 52. – С. 3-8. – Режим доступу: http://physics.lnu.edu.ua/wp-content/uploads/52_01.pdf

4. Завершнева Е.Ю. Принципы неопределенности и дополнительности в квантовой механике и психологии: проблема методологических заимствований / Е.Ю. Завершнева // Вестник Моск. ун-та. Серия 14: Психология. – 2001. – № 4. – С. 67-77; 2002. – № 1. – С. 75-80.

5. Зикова К.М. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга у формуванні фізичної картини світу / К.М. Зикова // Наукові записки. Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. – Кіровоград, 2017. – Вип. 11, Ч. 3. – С. 65-69.

6. Корнилова Т.В. Принцип неопределенности в психологии: основания и проблемы [Электронный ресурс] // Психологические исследования. – 2010. – № 3(11). – Режим доступу: http://www.psystudy.ru/index.php/num/2010n3-11/320kornilova11.html

7. Крайнов В.П. Соотношения неопределенности для энергии и времени / В.П. Крайнов // Соросовский образовательный журнал. – 1998. – № 5. – С. 77-82.

8. Кучерук І.М. Загальна фізика. Оптика. Квантова фізика: [навч. посіб.] / І.М. Кучерук, В.П. Дущенко. – К.: Вища школа, 1991. – 463 с.

9. Мандельштам Л.И. Соотношение неопределенности энергия-время в нерелятивистской квантовой механике / Л.И Мандельштам, И.Е. Тамм // Изв. АН СССР. Сер. физ. – 1945. – Т. 9, № 1/2. – С. 122-128.

10. Подопригора Н.В. Вивчення співвідношень невизначеностей на засадах модельного та реального експериментів / Н.В. Подопригора, А.В. Ткаченко // Наукові записки. Серія: Проблеми методики фізикоматематичної і технологічної освіти. – Кіровоград, 2014. – Вип. 6. – С. 94-104.

11. Садовий М.І. Історія фізики з перших етапів становлення до початку ХХІ століття: [навч. посібн. для студ. ф.-м. фак. вищ. пед. навч. закл.] / М.І. Садовий, О.М. Трифонова. – Кіровоград: ПП «ЦОП «Авангард», 2013. – [2-ге вид. переробл. та доп.] – 436 с.

12. Садовий М.І. Становлення та розвиток фундаментальних ідей дискретності та неперервності у
курсі фізики середньої школи / Садовий М.І. – Кіровоград: Прінт-Імідж, 2001. – 396 с.

13. Садовий М.І. Теоретичні і методичні основи становлення і розвитку фундаментальних ідей дискретності та неперервності в курсі фізики загальноосвітньої школи: дис. … докт. пед. наук: 13.00.02 / Садовий Микола Ілліч; М-во осв. і науки України Нац. пед. ун-т імені М.П. Драгоманова. – К., 2001. – 517 с.

14. Советский энциклопедический словарь / гл. ред. А.М. Прохоров. – [3-е изд.] – М.: Советская энциклопедия, 1982. – 1600 с.

15. Трифонова О.М. Взаємозв’язки принципів науковості та наочності в умовах кредитно-модульної системи навчання квантової фізики студентів вищих навчальних закладів: дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Трифонова Олена Михайлівна; М-во осв. і науки України Кіровоградський держ. пед. ун-т ім. В.Винниченка. – Кіровоград, 2009. – Т. 1. – 216 с.; Т. 2: Додатки. – 301 с.

16. Трифонова О.М. Структурно-логічний підхід до удосконалення викладання фізики атома і атомного ядра / О.М. Трифонова // Наукові записки. – Серія: Педагогічні науки. – Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В.Винниченка, 2014. – Вип. 60. – С. 225-230.

17. Физический энциклопедический словарь / гл. ред. А.М. Прохоров; ред. кол. Д.М. Алексов. – М.: Сов. энциклопедия, 1983. – 928 с.

18. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement: First edition. – ISO, Switzerland, 1993 (GUM).