SSC Steno11 Sep 2026Shift 2Modern Physics & Inventions

What is the real-world implication of Heisenberg's Uncertainty Principle in advanced particle experiments?

उन्नत कण प्रयोगों में हाइज़ेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत (uncertainty principle) का वास्तविक जगत में क्या निहितार्थ है?

Answer और ExplanationAnswer and explanation

Answer: (C) It states that the more precisely we know a particle's position, the less precisely we can know its momentum, affecting subatomic behavior.

क्यों
हाइज़ेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत (1927) कहता है कि स्थिति और संवेग (momentum) दोनों एक साथ बिल्कुल ठीक नहीं मापे जा सकते: Δx · Δp ≥ h/4π। यह हमारे उपकरणों की कमी नहीं, बल्कि बहुत छोटे पैमाने पर प्रकृति का बुनियादी गुण है, और इसीलिए इलेक्ट्रॉनों को सीधी कक्षाओं की जगह कक्षकों (प्रायिकता-बादलों) से बताया जाता है।
बाकी विकल्प क्यों नहीं
•
(A) यह उल्टा कहता है: एक साथ सटीक माप संभव नहीं है।
•
(B) उपग्रह (satellite) जैसी बड़ी वस्तुओं पर यह प्रभाव नगण्य है; वहाँ चिरसम्मत भौतिकी (physics) ठीक काम करती है।
•
(D) देखने भर से कण की ऊर्जा (energy) नहीं घटती; संरक्षण नियम कभी नहीं टूटते।
इस प्रश्न के आस-पास
•
Δx · Δp ≥ h/4π (हाइज़ेनबर्ग, 1927; नोबेल पुरस्कार 1932)।
•
दे ब्रॉग्ली तरंगदैर्घ्य (de Broglie wavelength) λ = h/p; भारी या तेज़ वस्तुओं की तरंगदैर्घ्य बेहद छोटी होती है।
•
श्रोडिंगर की समीकरण (1926) कक्षक (orbital) देती है, यानी उच्च-प्रायिकता (probability) वाले क्षेत्र।
•
पाउली का अपवर्जन सिद्धांत (1925): एक परमाणु (atom) में किन्हीं दो इलेक्ट्रॉनों की चारों क्वांटम संख्याएँ (quantum numbers) समान नहीं हो सकतीं।
•
प्लांक नियतांक (Planck's constant) h = 6.626 × 10⁻³⁴ J s ऊर्जा और आवृत्ति (frequency) को जोड़ता है।
Why
Heisenberg's uncertainty principle (1927) says that position and momentum cannot both be measured exactly at the same time: Δx · Δp ≥ h/4π. It is not a flaw in our instruments but a basic property of nature at very small scales, and it is why electrons are described by orbitals (probability clouds) and not by sharp orbits.
Why not the others
•
(A) It says the opposite: simultaneous precise measurement is NOT possible.
•
(B) The effect is negligible for large objects like satellites; classical physics works fine there.
•
(D) Observing a particle does not make it lose energy; conservation laws are never violated.
Around this question
•
Δx · Δp ≥ h/4π (Heisenberg, 1927; Nobel Prize 1932).
•
De Broglie wavelength λ = h/p; heavier or faster objects have extremely tiny wavelengths.
•
Schrödinger's equation (1926) gives orbitals, regions of high probability.
•
Pauli's exclusion principle (1925): no two electrons in an atom can have the same four quantum numbers.
•
Planck's constant h = 6.626 × 10⁻³⁴ J s links energy and frequency.

Source: SSC Steno · 11 Sep 2026 · Shift 2। Solution: Prashant Sir, Sarvagya।Source: SSC Steno · 11 Sep 2026 · Shift 2. Solution by Prashant Sir, from Sarvagya.