1、量子力學中不確定原理的簡介-梁菊、袁梓琪、許崇勃量子力學？不確定原理？從一個有趣的帖子引入工科男的悲劇把理論運用到實際當中科學地把妹巴甫洛夫把妹法 曾經有一位生物學人士，公布了工科把妹第一彈，即“巴甫洛夫把妹法”：每天給你那位心儀的女同事/女同學的抽屜里都放上精心準備的早餐，并且保持緘默不語，無論她如何詢問，都不要說話。如此堅持一至兩個月，當妹子已經對你每天的準時早餐習以為常時，突然停止送餐，她心中一定會產生深深的疑惑及失落，同時會滿懷興趣與疑問找到你詢問，這時再一鼓作氣將其拿下。此法借鑒了不朽的生物學家巴甫洛夫之“條件反射試驗”，故名“巴甫洛夫把妹法”。 生物界良策在前，物理界豈甘人后！ 今

2、天，就將向大家隆重介紹量子論的勝利“薛定諤把妹法”！ 這個實驗說明,事件在被觀察以前，一直處在一個所謂“概率云”的狀態下，一旦受到觀察，則坍縮為實體。以上是引言，正文在此：薛定諤把妹法乃是建立在巴甫洛夫把妹法之上的威力加強版： 每天早上，你拿出一個硬幣拋擲，讓偉大的隨機性來決定今天是否給妹子送早餐。這樣，當妹子每天打開抽屜之前，都不知道是否有早餐，而早餐的有無乃是一個獨立隨機事件，完全無法推測。每天的早餐對于妹子都是一個未知的神秘存在，妹子將逐漸為這一神秘的現象所吸引，最終將不可避免的對這個送餐人產生極大的興趣，你在她的心中蒙上了神秘的面紗。這個謎一樣的男子，這一刻薛定諤附體，帶著量子論般深沉

3、的哀愁，讓她從此不能自拔！例如，電子可以同時位于幾個不同的地點，直到被觀察測量（觀測）時，才在某處出現。這種事如果發生在宏觀世界的日常生活中，就好比：我在家中何處是不確定的，你看我一眼，我就突然現身于某處客廳、餐廳、廚房、書房或臥室都有可能。常人認為荒謬，物理學家如薛定諤也想不通。于是薛定諤就編出了這個佯謬，以引起注意。果不其然！物理學家爭論至今。（佯謬就是指看上去是一個錯誤，但實際上是正確的。 ） 電子云是電子在原子核外空間概率密度分布的形象描述 地球繞太陽公轉 旋轉的電子放出電磁波,動能減小,被中心原子核拉近,發生碰撞.波爾提出的早期量子力學時,反對派就已經指出了這個問題.對于波爾理論的不

4、完全部分,海森堡提出了測不準原理1927年，海森堡利用他的矩陣力學和一些理想實驗推導出了一個微觀尺度下物質和能量的重要結論。他發現在測量粒子動量和位置的時候會導致h/4的誤差（兩者誤差相乘）。測量時位置的誤差越小，動量的誤差就會變得相當大。而h/4就是這個誤差的下限（也就是說兩者誤差的乘積大于等于h/4）。這一結論最終被稱作不確定性原理。 我們知道，運動物體必須確定其位置x和速度。清楚說明兩者隨時間變化才可以說明運動狀態。 xp=h根據海森堡提出的不確定原理可知，一個運動粒子在某一時刻的位置與動量，是不能同時準確給出的。當我們對粒子的位置進行一次精確測量，會影響到粒子動量的精確測量，而且如果我

5、們把粒子的位置測量的越精確，那么它的動量測量就會變得越不精確；反之亦然，如果我們把粒子的動量測量的越精確，那么它的位置測量就會變得越不精確。請大家注意海森堡這個表述：“兩者不可能同時精密測定”，尤其是“測定”這個詞。根據海森堡的表述，如果要測定一個物理量，那必須要引入一個測試這個物理量的測試方法。比如你要測定一個電子的位置，那你需要一個放大倍速很高的顯微鏡，然后把一束光射到電子可能的位置。如果那個位置有電子，那么這束光會放射回來。顯然，如果要精確測定電子的位置，那光束要足夠細才行。然而，要光束足夠細，就要求光的波長足夠短。不幸的是，越是波長越短的光，其動量也越大。如果這樣的光照到電子上（這個過

6、程可以看成是光子和電子的碰撞），就會引起電子動量的巨大變化。如果有人想試圖打破這種固有的不確定性，似乎是徒勞的，不管你把實驗用到的觀測儀器設計的再怎么精密，這種不確定關系仍然可以顯現出來，不確定性的存在與觀測系統的精密度無關，它的存在對于觀測者來說是不可避免。 不確定性原理很長一段時間被稱作測不準原理，但事實上，不確定性原理是物理世界自身存在的原理，與測量與否沒有關系，因此，該譯名其實誤解了這個原理。感覺抽象?難以理解?繼續理論運用到實踐!推出測不準把妹法加強補丁月亮是否只在你看著他的時候才存在？ -愛因斯坦 愛因斯坦錯了量子世界的內部，對于我們來說存在著模糊性，似乎少了一些實質性的成分，就連

7、偉大的物理學家愛因斯坦直至逝世仍然堅信量子世界的描述缺少著實質性的成分，如果沒有他所堅持的這一成分，量子世界就會不可避免的保持其固有的不確定性。然而，事實上愛因斯坦的堅持是錯誤的 愛因斯坦曾經是量子力學的催生者之一，但是他不滿意量子力學的后續發展，愛因斯坦始終認為“量子力學不完備” （以波爾為首的哥本哈根詮釋：基本上，量子系統的描述是機率的。一個事件的機率是波函數的絕對值平方。）好比玩拋硬幣，一枚硬幣拋向空中，在硬幣沒有落在的地面上以前，你不能確定是正面，還是背面，我們只能用幾率的形式來描述。我們說這枚硬幣落在地面上，出現正面的幾率是百分之五十，出現反面的幾率也是百分之五十。 量子世界正是如此，如果光子在不被觀測之前，它沒有一個實在，我們只能認為這個光子的概率在空間中展開，因為我們沒有經過測量，不知道它的具體位置如何，而當我們對它的具體行為進行測量時，一切都變了。我們知道了它具體通過了那個狹縫，但卻失去了屏幕上的干涉圖樣，這就是量子世界。 上帝在擲骰子嗎?“上帝從不擲骰子。”愛因斯坦以此來表示對量子力學中不確定性理論的態度。可上帝也許不僅擲骰子,而且往往把骰子擲到意想不到的地方。量子世界固有的不確定性，不允許我們以經典的方式去描述它，我們只能選用幾率這樣的描述方式，而不是別的描述方式