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最典型的对不确定性原理的误解

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一楼百度


1楼2009-10-03 02:23回复
    “观测必然会对所测粒子有所扰动,所以不确定度是不可避免的。”


    2楼2009-10-03 02:24
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      这种说法为大多数科普书所引用,其实主要是因为不确定性原理本身没有什么经典意义上可以理解的解释,只是在量子力学形式化的基础上的数学推导。下面利用维(百度)基百科澄清一下:


      3楼2009-10-03 02:27
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        先说一下,不确定度指的是测量大量处于等同状态的粒子结果的标准差,不是定义成“偏离‘真实值’的大小”,下面开始直译维基(节选一部分翻译的):
        最常见的对不确定性原理的解释是,观测必然会对所测粒子有所扰动,所以不确定度是不可避免的。
        海森堡和波尔最早用这个来解释不确定性原理,并不能说这种解释彻底错误(略去对逻辑实证主义的一段,因为相信这里应该没有此哲学流派的信徒,贴出来反而分散注意力,
        不过这种说法的合理性很大程度上依赖于实证主义观点,有兴趣的吧友可以自己查),
        但是非常具有误导性,这种解释对实证动非主义者产生的印象是,扰动是测量过程的一个性质,而不是粒子的性质,所以粒子本身是有一个确定的位置和动量的,只是观测用的仪器扰动了他们。
        可是这种解释和标准的量子力学是不相容的,量子力学中,同时有确定的位置和动量的状态根本就不存在。
        另一方面的误导在于,有时根本找不到产生扰动的粒子。比如一个照相底片上有一个洞,有光子射向底片,但是底片没有感光,我们就知道光子通过了那个洞,从而位置的不确定性变得很小,因此根据不确定性原理,动量的不确定性必然很大(注意哦,这次“测量”,没有什么“扰动”到了光子)。
        第三方面的误导在于量子力学的非局域性。有时,两个粒子可以相互纠缠,当两个粒子距离很远的时候,我们观测其中一个粒子,在任何经典理论的框架下,另一个粒子都不应该受到干扰,但有时我们仍可以获得另一个粒子的信息,从而使它的位置、动量受到限制。
        翻译完毕。
        再说一句,对一个粒子的某个物理量进行观测后立刻进行第二次观测(同样的物理量),结果必然与第一次相同,这也是“扰动说”很难解释的。


        4楼2009-10-03 02:28
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          厄。。。楼上的“实证动非主义者”改成“非实证主义者”


          5楼2009-10-03 02:29
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            厄,把底片那个例子里的“光子”改成“一束光子”,再次强调一下不确定性是标准差


            6楼2009-10-03 02:32
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              下面是中文维基的一段:
              海森堡这样做的主要原因是,在那时,量子力学尚未被物理学术界广泛的接受。不确定性原理是个相当诧异的结果。许多物理学家认为,明确位置与明确动量的量子态的不存在,是量子力学的一个瑕疵。海森堡试着表明这不是一个瑕疵,而是一个特色,宇宙的一个又深奥微妙,又令人惊讶的特色。为了要达到这目的,他不能使用量子力学形式论,因为他要辩护的正是量子力学形式论本身。


              7楼2009-10-03 02:34
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