测不准原理
『壹』 测不准原理,通俗易懂讲一下!
测不准原理”在翻译上有点问题,准确一点的说法是“不确定关系”。有这么个提法,我们是是测不准的,那不测的时候位置和速度是不是准呢?是不是位置和速度同时具有一个确定的值呢?其实,量子力学说了,微观粒子是没有所谓“轨道”的概念的,速度和位置本身就是不确定的,满足你提到的那个关系。其实我们单独测量位置可以测的非常准确的,但位置测的越准确了,这个时候,它的速度也就越不准确了。微观世界是很奇怪的,粒子具有波粒二象性。关于波和粒子的描述,是说我们观测微观体系最终要跟宏观的仪器联系起来,我们描述一个微观体系的时候,离不开经典的概念,粒子的位置和速度就像波动性跟粒子性一样是互补互斥的,,是我们描述微观世界所使用的概念,其中的任何一个都不足以完备的描述微观体系,然而,对任何一个的精确测量,都会增大另外一个量的不确定度。
网络上也有其他回答,你可以参考下的
『贰』 量子力学测不准原理的本质是什么呢
接触过量子力学的人都知道,量子力学中有一个怪异的现象,那就是测不准原理。好吧,这其实是当初翻译时的误解,确切的来说应该是不确定性原理,是由海森堡首先提出的。
不确定性原理准确的来说,就是微观粒子的动量和位置不能同时测量到。这对于习惯了经典力学思维的人来说 还不得翻了天,怎么可以这样呢?他们会认为之所以粒子的动量和位置测不准,是因为人类的观察仪器的精度达不到要求。可事实真的是这样的吗?
这时候你再回头看看测不准原理,我们越是要观察粒子位置的精确度,那么粒子的动量就越观察不精确,反之亦然。这种现象的物理术语就叫——量子观察坍缩。
粒子本身就是同时处于两种叠加状态,也就是小明的本身就是具有两面性的,你不去观察,人家本来就好好的,同时处于两种状态。当你观察一个状态时,另一个状态就像消失了一样,你越精确的观察一种状态,另一种状态就越模糊!
想想吧,这已经上升到哲学层面了!
『叁』 测不准原理
1、你对“测量”的理解有点偏颇。既然说测量,就是人为的,是不可能不对测量结果产生影响的。拿霍金的话来说就是:“我们仍然可以想像,对于一些超自然的生物,存在一组完全地决定事件的定律,这些生物能够不干扰宇宙地观测它现在的状态。然而,对于我们这些芸芸众生而言,这样的宇宙模型并没有太多的兴趣。”能够不干扰却能获知状态的不是人,那属于“神”的范畴。
2、现实生活中的测量都是把不必要的影响量忽略掉的,比如说测量身高时因为尺子的质量对你身高的影响对于只想精确到厘米的你毫无意义,同样也把不必要的小数位数给忽略了,比如说微米、纳米对你身高同样毫无意义——你在填写身高的时候是不可能写上去的。可到了量子物理学的时候,这些就是必不可少的了。(实际上在量子物理学对于无法观测到的影响量、无法达到的位数一样是要忽略的,这被叫做奥铿剃刀原理)
3、“测位置测得越准”,并不是说你能获得位置的准确真值,要知道,小数点后面的位数可是无限多的!你只能不断的获得更接近位置真值,这样的结果却使动量更加的不确定。(但粒子位置的不确定性乘上粒子质量再乘以速度的不确定性不能小于一个确定量——普郎克常数)
按你可以理解的欧姆定律来说,对于“理想的闭合线圈”——电压一定,电阻一定,则电流也一定,反之依然。如果你试图对这样的“理想的闭合线圈”(如果真的有的话)测量任何一个量,你都开始对其产生干扰,你是无法获得内阻为0(既无限小,小数点后所有的位数都为0)的电流表的,同样这世界上也没有内阻无限大的电压表的存在。
所以当现实中只有光子这一可控的最小的“尺”的时候,科学家为了说明问题举例时也只能用光子了,这和你说的“测量方法失误”是没有关系的。
4、就是退一万步说,出现了“不用光子的情况下测量”的情况(要能找到的话赶快申请诺贝耳奖哦),粒子的位置和动量具有的不确定性一样是符合测不准原理的。这是由粒子的波粒二重性决定的——量子粒子即有“波”的性质(它们没有确定的位置,而是被“抹平”成一定的几率分布),同时还具有“粒”的性质(它只能以量子的形式被发射或吸收)。这些特性都被不同于测不准原理的其他量子物理实验所得出,并被验证。
5、看来你对量子物理发生兴趣,也比较年轻,也许对下面的材料更感兴趣:
量子理论的主要创立者都是年轻人,1927年海森堡首次提出并证明了量子力学的“测不准原理”——时年26岁。1925年,也就是量子理论发展的黄金年,泡利25岁,海森堡和恩里克•费米24岁,狄拉克和约当23岁。薛定谔是一个大器晚成者,36岁。
『肆』 什么是测不准原理
测不准原理(the Uncertainty principle) 由 量子力学创始人 海森堡 (Heisenberg)提出。该原理揭示了微观粒子运动的基本规律:粒子在客观上不能同时具有确定的坐标位置及相应的动量。如果微观粒子的位置的不确定范围是 Δp,同时测得的微粒的动量的不确定范围是 Δq。Δp与Δq的乘积总是大于 hbar/2。这里 hbar = h/2π,h 为普朗克(Plank) 常数。
测不准原来来源于微观粒子的波粒二象性,是微观粒子的基本属性,所谓的测不准与测量仪器的精度无关。测不准原理 现也通常被称作 不确定关系。
『伍』 测不准原理是什么意思呢
关于测不准原理与测量的关系,可作如下说明:
从原理上讲,Heisenberg测不准原理是由de Broglie波粒二象性导出的。所以它的导出不需要借助于实验。但是为了说明这个关系式,几乎所有的教材都会引用一个实验类比,来进一步说明这个不等式的物理意义。
对于上述原理我们可以设计一个实验来检验它。因为观察一个物体,要求光波的波长至少要等于物体的大小(这样才能看到物体),即lamda <= delta X。且deltaP 与 h/lamda处于同一数量级。因此同样有测不准原理。以上只是简单推导,精确推导比这个略为复杂一些。
作为实验类比本身而言,没有任何问题,它再一次确认了测不准原理。但是这个实验往往会给学生一个印象:测不准是因为受实验条件限制,或技术不够先进,将来还是有可能测得准的。所以以前也经常有同学会问:“没法测就说测不准,这合理吗?”其实爱因斯坦也有过类似疑问,他甚至设计了另外一个实验来否定这个原理。但是迄今为止的实验观察和理论分析都符合上述原理,因此目前大多数人已经接受哥本哈根的解释,即这是微观粒子的本质。