ふかくていせい‐げんり【不確定性原理】
読み方：ふかくていせいげんり
量子力学における基礎的原理。原子や電子などの世界では、一つの粒子について、位置と運動量、時間とエネルギーのように互いに関係ある物理量を同時に正確に決めることは不可能であること。1927年にハイゼンベルクが提唱。
[補説] 同時に正確に決めることができない位置と運動量、時間とエネルギーのような物理量の組み合わせを不確定性関係という。Aqを測定による粒子の位置の誤差、Bpを位置の測定に伴う粒子の運動量の乱れとすると不確定性原理はプランク定数を使い、AqBp≧h/4πという不等式で表される。左辺は二つの物理量の誤差と乱れの積であるが、どちらか一方を零にするともう一方が無限大になってしまうことから、両方の厳密な値を同時に測定できないことを意味している。現代物理学において長らくこの式が正しいとされていたが、平成15年（2003）に日本の小沢正直はハイゼンベルクの式を修正した小沢の不等式を提唱し、平成24年（2012）にその修正した式が実験的に正しいことが明らかになった。
不確定性原理
宇宙は素粒子の誕生消滅で絶えずゆらいでいる
素粒子ほどの小さな物質になると、あるときパッと現れたり消えたりするので、絶えずゆらいでいるとされています。そして、その存在は確率によって決まる、とされています。それがハイゼンベルクが1927年に発表した不確定性原理の考え方です。素粒子論で宇宙を見れば、私たちが見た宇宙は何もない真空ですが、短時間でみれば素粒子が生まれたり消えたりを絶えずくりかえし、ゆらいでいると考えられています。
ミクロの世界では観測で得られる結果は不確定
たとえば、素粒子論でいうと人間は非常に存在率が高いと表現されますが、それは人体を構成する原子が電子などの素粒子によって構成されており、体にたくさんの素粒子が集まっているからです。素粒子の存在率が非常に高いと表現されるのはそのためで、体の素粒子が全部消滅するには10の30乗年もかかってしまう計算になるのです。ここから考えを進めると、量子の世界、つまりミクロの世界では観測によって得られる結果は不確定ということになります。マクロの世界、つまり私たち人間が生きている世界では、観測によってその結果に影響が出ることはあまりなく、自然法則は観測とは関係なく成り立つと思われています。けれどもミクロの世界では、観測という行為が自然の法則に影響を与えるため、その結果が不確定になるのです。
不確定性原理
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/11/19 08:25 UTC 版)
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不確定性原理
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/02 21:21 UTC 版)
「極端紫外線リソグラフィ」の記事における「不確定性原理」の解説
二次電子生成が運動量移動で非弾性散乱を伴うとともに、関連する位置不確実性がある。低エネルギー電子がより少ない運動量移動をするのに応じて、二次電子発生プロセスの非局在化はより高い傾向にあり、LERにはより直接的な影響を及ぼす。
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不確定性原理
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/07/13 14:49 UTC 版)
量子力学によって記述されるような物理現象の観測においては、不確定性原理によって位置の不確かさ Δx と運動量の不確かさ Δp の積 Δx⋅Δp、あるいはエネルギーの不確かさ ΔE と時間の不確かさ Δt の積 ΔE⋅Δt は、ħ/2 より小さくなることはないとして Δ x ⋅ Δ p ≥ ℏ 2 Δ E ⋅ Δ t ≥ ℏ 2 {\displaystyle {\begin{aligned}&\Delta x\cdot \Delta p\geq {\frac {\hbar }{2}}\\&\Delta E\cdot \Delta t\geq {\frac {\hbar }{2}}\end{aligned}}} と表される:303頁。
※この「不確定性原理」の解説は、「ディラック定数」の解説の一部です。
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