Náttúrufræðingurinn - 1985, Page 40

á nægilega góðum mælitækjum, heldur
er hér á ferðinni eitt af lögmálum nátt-
úrunnar. Ef staða öreindar er mæld
með mikilli nákvæmni verður óvissa
um hraða öreindarinnar mikil og
öfugt: Nákvæm mæling á hraða ör-
eindar kemur í veg fyrir, að unnt sé að
ákvarða staðsetninguna vel.
Þetta hljómar ef til vill ótrúlega.
Einhver kynni að spyrja: Af hverju
mælum við ekki hraða öreindar með
eins mikilli nákvæmni og völ er á (og
hún er mikil) og að því loknu mæluni
við staðsetninguna með bestu tækjum.
Þá ættu ekki að vera nein takmörk
önnur en tæknileg fyrir því, hversu vel
við gætum ákvarðað hraða og stað-
setningu öreindarinnar. — Þetta er al-
veg rétt, svo langt sem það nær. Við
getum, ef við höfum nógu góð mæli-
tæki, mælt hraða eða staðsetningu ör-
eindar, hversu vel sem vera skal. En,
- og þetta er höfuðatriði - nákvæm
mæling á staðsetningu öreindar truflar
ætíð hraða öreindarinnar og eyöir því
þeirri vitneskju, sem við kunnum að
hafa haft um hraðann áður cn við
mældum staðsetninguna. Það má
sundurgreina í smáatriðum allar hugs-
anlegar aðferðir við mælingu á stað-
setningu, og sýna fram á, að hraðinn
breytist ætíð á ófyrirsjáanlegan hátt. Á
svipaðan hátt glatast upplýsingar um
staðsetningu, ef hraðinn er mældur
mjög nákvæmlega. Það einkenni ör-
einda, sem nú var lýst, hefur verið
nefnt óvissulögmálið: Ókleift er að
ákvarða samtímis með fullri vissu stað-
setningu og hraða öreindar. Því er
stundum haldið fram, að óvissulög-
málið sé eins konar eðlisfræðilegt
sönnunargagn gegn löggengi efnis-
heimsins. Þetta er mikill misskilning-
ur. Öreindabylgjan er ætíð ótvírætt
ákvörðuð. í henni er engin óvissa.
Óvissan kemur einungis til skjalanna í
túlkun okkar á öreindabylgjunni. Við
nefnum þetta óvissu einungis vegna
þess, að við erum vön því að geta
ákvarðað hraða og staðsetningu eins
vel og við viljum. Heimur öreindanna
er ekki nein smækkuð mynd af dag-
legum reynsluheimi okkar, heldur ger-
ólík veröld, sem ókleift er að lýsa til
hlítar með tilvísun til rúmskynjana svo
sem staðsetningar og hraða.
Við höfum nú dregið upp tvær
myndir af öreind: Hin fyrri var punkt-
ar í rúminu með ýmsa eiginleika, hin
síðari var öldugárur f rúminu, sem á
einhvern hátt ákvörðuðu líkindi þess,
að öreindin hefði tiltekinn hraða og
staðsetningu. Báðar þessar myndir eru
ófullnægjandi. Báðar hafa þó sitt nota-
gildi. Hvor um sig lýsir tiltekinni hlið á
eðli öreinda. Öreindir eru hvorki
bylgjur né stærðarlaus sandkorn. En
grípa má til líkinga við bylgjur og
sandkorn og af þeim líkingum má
ýmislegt læra. Hvaða líking er valin fer
oft eftir því, hvað vitað er um öreind-
ina. Ef við þekkjum staðsetningu ör-
eindarinnar með fullri nákvæmni,
hugsum við okkur punkt í rúminu. Ef
við þekkjum hraðann án óvissu, hugs-
um við okkur bylgju, sem dreifist um
allt rúmið. En séu þessar líkingar not-
aðar, verður að gæta þess að tileinka
ekki punktögninni hraða, eða gera ráð
fyrir, að inni í öreindabylgjunni sitji
Iítill harður kjarni, öreindin sjálf. Ör-
eindin er nefnilega hvorki punktlaga
né bylgja, en þó hvort tveggja og hefur
þetta verið nefnt tvíeðli öreinda af
augljósum ástæðum. Tvíeðli hljómar
auðvitað mjög dulúðlega. Hjá dulúð-
inni verður því miður tæpast sneitt, ef
lýsa á öreind á hversdagslegu máli.
Áður en skammtafræðin var fundin
upp höfðu menn rökrætt í meira en
200 ár, hvort ljós væri bylgjuhreyfing
eða straumur örsmárra ljóseinda. Þær
umræður snerust einkum um hvort
ljósið væri raunverulegar bylgjur eða
34