测不准原理测不准原理不确定性原理(Uncertainty,principle),是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡(...
测不准原理
测不准原理测不准原理
德国物理学家海森堡1927年提出的不确定性原理是量子力学的产物 。这项原则陈述了精确确定一个粒子,例如原子周围的电子的位置和动量是有限制。这个不确定性来自两个因素,首先测量某东西的行为将会不可避免地扰乱那个事物,从而改变它的状态;其次,因为量子世界不是具体的,但基于概率,精确确定一个粒子状态存在更深刻更根本的限制。
海森伯测不准原理是通过一些实验来论证的。设想用一个γ射线显微镜来观察一个电子的坐标,因为γ射线显微镜的分辨本领受到波长λ的限制,所用光的波长λ越短,显微镜的分辨率越高,从而测定电子坐标不确定的程度△q就越小,所以△q∝λ。但另一方面,光照射到电子,可以看成是光量子和电子的碰撞,波长λ越短,光量子的动量就越大,所以有△q∝1/λ。再比如,用将光照到一个粒子上的方式来测量一个粒子的位置和速度,一部分光波被此粒子散射开来,由此指明其位置。但人们不可能将粒子的位置确定到比光的两个波峰之间的距离更小的程度,所以为了精确测定粒子的位置,必须用短波长的光。但普朗克的量子假设,人们不能用任意小量的光:人们至少要用一个光量子。这量子会扰动粒子,并以一种不能预见的方式改变粒子的速度。所以,位置要测得越准确,所需波长就要越短,单个量子的能量就越大,这样粒子的速度就被扰动得更厉害。简单来说,就是如果要想测定一个量子的精确位置的话,那么就需要用波长尽量短的波,这样的话,对这个量子的扰动也会越大,对它的速度测量也会越不精确。如果想要精确测量一个量子的速度,那就要用波长较长的波,那就不能精确测定它的位置。换而言之,对粒子的位置测得越准确,对粒子的速度的测量就越不准确,反之亦然。经过一番推理计算,海森伯得出:△q△p≥?/2。海森伯写道:“在位置被测定的一瞬,即当光子正被电子偏转时,电子的动量发生一个不连续的变化,因此,在确知电子位置的瞬间,关于它的动量我们就只能知道相应于其不连续变化的大小的程度。于是,位置测定得越准确,动量的测定就越不准确,反之亦然。”=
海森伯还通过对确定原子磁矩的斯特恩-盖拉赫实验的分析证明,原子穿过偏转所费的时间△T越长,能量测量中的不确定性△E就越小。再加上德布罗意关系λ=h/p,海森伯得到△E△T≥h/4π,并且作出结论:“能量的准确测定如何,只有靠相应的对时间的测不准量才能得到。”
薛定谔的测不准原理是什么?
测不准原理一般指不确定性原理,不确定性原理(Uncertainty principle)由海森堡于1927年提出,这个理论是说,你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的不确定性,必然大于或等于普朗克常数(Planck constant)除于4π(ΔxΔp≥h/4π),这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。此外,不确定原理涉及很多深刻的哲学问题,用海森堡自己的话说:“在因果律的陈述中,即‘若确切地知道现在,就能预见未来’,所得出的并不是结论,而是前提。我们不能知道现在的所有细节,是一种原则性的事情。”
现在一般翻译成不确定性原理
可也看看这个
http://baike.baidu.com/subview/24947/24947.htm
一分钟了解什么是不确定原理
唯物主义基于现代物理对物质的定义中物质是(离不开)运动的,潜在含有同一时刻(时间是相对假象),物质是在此又在彼(空间是相对假象)的。跟佛教中的物质定义非常接近(印顺《中观论颂讲记》)区别在于佛教中的物质是无自性(虚幻的现象存在)的,是刹那(时间相对)流及他性的。
所以本质法无我,无自性。就是无常,刹那迁异。所有的事物即真(概率波)空,即俗(粒子)假。因为概率波的不可思维观察思议真空,那么存在也是遍法界存在的(只不过概率小而已,《华严经》讲一尘出生法界遍),
只要没有观察思维(言语道断,心行处灭),它就是自在真如状态的,是不知而知的。所以万物这种状态是 一体同源 不二(处于量子纠缠 互相待立,《华严经探玄记》 称作 12 缘起生灭缚观,互相缚住仿佛存在的假象。彼此以对方存在为前提的虚假存在)的,可以超距作用。
因为猫的生死也跟 时间-空间-物质微粒(根据 Minkovsky 对相对论的推论,一切本质(概率波存在)都在光速运动,时空物质相互依立) 一样是一种虚妄的假象。我们每个人其实都是时时刻刻刹那新陈代谢,生生死死的。所以死也是一种假象,因为死后不是断灭的什么都没有,一刹那在法界另外的时处马上有新的如幻生起。
一旦即入无我无观察思维的不二状态,一切都是一个的 他维(分身)展现。所以可以一毛端见尘沙国土。也可以度百千劫(世界成坏周期)犹如弹指(毫秒)。
什么叫做不确定性原理?
不确定性原理(Uncertainty Principle,原先译作测不准原理)表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性越小,则动量的不确定性越大,反之亦然。
对于不同的案例,不确定性的内涵也不一样,它可以是观察者对于某种数量的信息的缺乏程度,也可以是对于某种数量的测量误差大小,或者是一个系综的类似制备的系统所具有的统计学扩散数值。
扩展资料
维尔纳·海森堡于1927年发表论文《论量子理论运动学与力学的物理内涵》给出这原理的原本启发式论述,希望能够成功地定性分析与表述简单量子实验的物理性质。
这原理又称为“海森堡不确定性原理”。同年稍后,厄尔·肯纳德严格地数学表述出位置与动量的不确定性关系式。两年后,霍华德·罗伯森又将肯纳德的关系式加以推广。
类似的不确定性关系式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。由于不确定性原理是量子力学的基要理论,很多一般实验都时常会涉及到关于它的一些问题。
有些实验会特别检验这原理或类似的原理。例如,检验发生于超导系统或量子光学系统的“数字-相位不确定性原理”。对于不确定性原理的相关研究可以用来发展引力波干涉仪所需要的低噪声科技。
关于不确定性原理的延伸还有一个比较诡异的特性,比如,一个粒子可以同时出现在好几个地方,是的你没看错,的确是同时出现在好几个地方。
粒子在统计学上来看的话可以被看作是概率波,在被观测行为干扰前该粒子实际上是以波的形式存在,同时经过了双缝,并形成干涉波,此时的粒子就是同时出现在好几个地方的极好范例。
参考资料来源:百度百科-不确定性原理
不确定性原理(Uncertainty principle)是由海森堡于1927年提出,这个理论是说,你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的不确定性,必然大于或等于普朗克常数(Planck constant)除以4π(ΔxΔp≥h/4π),这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。
此外,不确定原理涉及很多深刻的哲学问题,用海森堡自己的话说:“在因果律的陈述中,即‘若确切地知道现在,就能预见未来’,所得出的并不是结论,而是前提。我们不能知道现在的所有细节,是一种原则性的事情。”
扩展资料
如,用将光照到一个粒子上的方式来测量一个粒子的位置和速度,一部分光波被此粒子散射开来,由此指明其位置。但人们不可能将粒子的位置确定到比光的两个波峰之间的距离更小的程度,所以为了精确测定粒子的位置,必须用短波长的光。
但普朗克的量子假设,人们不能用任意小量的光:人们至少要用一个光量子。这量子会扰动粒子,并以一种不能预见的方式改变粒子的速度。
所以,简单来说,就是如果要想测定一个量子的精确位置的话,那么就需要用波长尽量短的波,这样的话,对这个量子的扰动也会越大,对它的速度测量也会越不精确;如果想要精确测量一个量子的速度,那就要用波长较长的波,那就不能精确测定它的位置。
比如你要测量一个质子的位置和当前的运动速度,你就要去“看”它,就要用(至少)一个光子去照它,但你一照,也就改变了那个质子的本身状态
你可以用某种照射方法(比如用不同粒子,或不同强度的光)测得尽可能精确的质子位置,但不可避免会把它“打飞”,所以它原来的速度你就得不到了。你也可以另一种方法去测它的速度,但代价是改变了它的位置。
总之不可能速度位置都精确得到。
除了位置与速度,还有能量与时间也是一对,还有很多。
但注意!这并不是说,测量前速度和位置都是确定的量,只是自然法则不允许我们同时知道它们,不是的!而是它们根本就不确定!
其本质区别在于:经典物理的测量是去了解一个已经存在在那里的确定了的量。而量子力学中,测量前并不存在一个确定的状态,测量实际上是“参与其中”,不同的测量方法会导致原先的“不确定状态”变成某几个可能的“确定状态”之一,然后让你观察到。这是量子世界的办事法则。
来自 维客
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测不准关系
uncertainty relation
又称测不准原理,是德国物理学家W.K.海森伯首先提出来的。它的数学表式是
。
这个式子说明在同一个态中同时测量坐标和动量时,准确程度所受的限制。
设粒子处于波函数ψ(x)所描写的状态,ψ(x)是归一化的。在这状态中,粒子坐标x的期待值为
。
这个期待值是在 ψ(x)状态中多次测量粒子的坐标x的平均结果。只有当 x在ψ(x)态中有确定值时,每次测得的x值都一样,这个数值就是期待值〈x〉(见力学量的可能值和期待值)。在一般情况下,x在 ψ(x)中没有确定值,每次测得的x值并不相同,它们与期待值〈x〉之间有一偏差x-〈x〉。以下式定义的均方根偏差Δx表示多次测得x的值与期待值〈x〉偏差的程度
。
如坐标在ψ(x)中有确定值,则Δx 等于零。同样,坧x的期待值为
。
以
表示在 ψ(x)态中多次测得动量px的值与期待值<px>偏差的程度。量子力学中证明了
,
这个关系就是坐标x和动量px之间的测不准关系。
测不准关系不只限于粒子的位置和动量。当两个力学量的算符不能对易时,都有类似的测不准关系。
只有当表示两个力学量的算符弲和弿互相对易时,即
,
才有弲和弿都有确定值的态存在,这样的态是弲和弿的共同本征态。
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不确定关系
uncertainty relation
微观粒子运动特征的基本关系。又称测不准关系,1927年W.K 海森伯首先提出。它可表述为描述微观粒子的坐标和相应动量不可能同时具有确定值,坐标和相应动量的不确定度的乘积不小于普朗克常量h的一半,即 ΔxΔpx≥h/2,ΔyΔpy≥h/2,ΔzΔpz≥h/2不确定关系给出同时确定微观粒子坐标和相应动量准确度的下限。不确定关系表明无论采用什么方法试图精确测定坐标和相应动量中的一个,必然引起另一个较大的不确定性,这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关,无论怎样改善测量仪器和测量方法,都不可能逾越不确定关系所给出的限度。微观粒子的不确定关系是由其波粒二象性确定的。每个粒子都有一个与之相联系的波而显示其波动性。粒子最可能在波起伏最大或最密集的地方找到,可是波越密集就越难以确定其波长,也就越难以确定其动量;反之,动量一定的粒子对应于具有确定波长的波,在空间却是无限广延的,则可在任意位置找到粒子(见波粒二象性)。不确定关系表明微观粒子的运动不存在坐标和相应动量同时确定的状态,因而微观粒子的运动不存在轨道,经典力学描述粒子运动的方法没有意义。对于宏观物体,不确定关系所加的限制并未在实验测量的精度上超过经典描述的限度,因而实际上仍表现为具有一定的轨道。不确定关系提供一种可以采用经典描述和必须采用量子描述的分界判据。不确定关系并不仅限于坐标和动量,能量和时间的不确定关系为ΔEΔt≥h/2,式中ΔE是粒子处于某一能态的能量不确定度,Δt是粒子处于该能态寿命的不确定度。
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海森伯不确定性或不确定性说:在一个量子力学系统中,一个粒子的位置和它的动量不可被同时确定。位置的不确定性<math>\Delta x</math>和动量的不确定性<math>\Delta p</math>是不可避免的:
<math>\Delta x \Delta p \ge \frac{\hbar}{4\pi} </math>
其中<math>\hbar</math>是普朗克常数,<math>\hbar</math> = 6.6261·10-34 J s;π 是圆周率。
类似的不确定性也存在于能量和时间,角动量和角度等许多物理量之间:
<math>\Delta A \Delta B \ge \frac{1}{2} |\langle [A,B] \rangle|</math>
换句话说,A的不确定性与B的不确定性的乘积至少是A与B的对易的平均值的一半。
不确定性尤其在隧道效应和真空波动中反映出来。不确定性是一种波的特性。在经典物理中波也有不确定性。比如波的频率和波到达的时间之间就有不确定性。要测量频率,就要等几个波峰的到达,但这样一来波到达的时间就没法被精确地测量了。
1927年,德国物理学家海森堡首先提出了量子力学中的不确定性。
取自"http://www.wiki.cn/wiki/%E4%B8%8D%E7%A1%AE%E5%AE%9A%E6%80%A7%E5%8E%9F%E7%90%86"
不确定性原理:计算宇宙的未来,是不可能实现的
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