谁能用通俗语言解释一下量子力学里的不确定性原理?
创始人
2024-08-05 08:10:22
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谁能用通俗语言解释一下量子力学里的不确定性原理?
量子力学指出物质粒子只能用概率函数来描述,假定你已经测量确定物质粒子的某种状态(这叫“本征态”),那么在你得到的物质状态函数中,其他的物理量都处在完全不确定的状态,也就是各种值的可能性都不能排除。

如果你现在有若干个对某一物理量确定的波函数(但是该物理量的值不同),那么你就可以把他们相加(如果是连续的无穷多个的话,就是积分了),得到对另外的物理量更确定的波函数,而这个新的波函数,就不再对原来的物理量完全确定了(因为你把这些态叠加了)。

比如,你现在确定一个粒子的动量为p1,那么就能得到一个经典的波函数ψ(r)=exp[i*(p1*r)/h],这个波函数有完全确定的动量,但对于任意的r(位置),|ψ(r)|的平方的值都相等,也就是这个粒子的状态是“动量为p1,但它处在空间中任何位置的可能性都是相等的”,你对它的位置完全不知情。如果你想确定它的位置,只有一个办法,把具有不同动量的无穷多个波函数相加,而这样由于不同频率三角函数的互相增强和抵消,|ψ(r)|的平方的值就会在某一个位置出现一个峰值(此处为r=0),也就是粒子的最可能出现的位置被确定了,而如果你把动量从0一直积分到无穷,就只剩下一个点具有出现粒子的可能(以位置为自变量的波函数变为这样的一个函数“delta函数”),那么该粒子的位置就被完全确定了,却完全失去了对动量的确定。
一个亚原子不可能同时具有确定的位置和动量,一者越确定,另一者就越不确定,这就是不确定原理。
这个是基础定理,没有证明,只有实验,那些测不准的证明是不令人信服的

通俗讲,就是一个微观物质,再未被任何测量(看,听,间接的,直接的都算)之前,没有确定的位置和动量。不是因为测量不出来,而是真正的概率分布,没有确定的存在。

有点恐
这个很好理解,你看动量的算符ihd/dx微分符号表示位置不稳定,位置算符表示确定,两者相乘就
有一个涨落,就是普朗克常量

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