Re: [問卦] 測不準原理的內涵是什麼?
※ 引述《mystage (亭)》之銘言:
: 由於看到物理板有人提起測不準原理。
: 突然發現自己不是真的懂這個原理,
: 算式表示的意思我懂,
: "粒子的位置與動量不可同時被確定,
: 位置的不確定性越小,
: 則動量的不確定性越大,反之亦然。
: 這個定義很精準,但很狹隘。
: 請問有沒有更上位,更有創造力一點的內涵??
: 例如,
: 世界運行的原理,魚與熊掌不可兼得。
: 或是
: 由低維度看高維度現象,猶如坐井觀天。
: 跟生活經驗能對照,更讓人容易理解的內涵。
: 請問大家有想法嗎?
「測不準原理」,在對岸中國又稱為「不確定性原理」(Principle of Uncertainty),
這是海森堡(Werner Heisenberg,1901.12.5-1976.2.1,德國物理學家,量子力學
創始人之一。)在1927年3月23日發表了一篇名為《論量子理論運動學與力學的物理內涵》
(On the physical content of quantum theoretical kinematics and mechanics)
的論文,內容提到使用顯微鏡來測量電子的位置,需要通過測量光子,會不可避免地
干擾了電子的動量,造成動量的不確定性。
以數學語言來說,就是
一個粒子的位置的不確定性乘上其動量的不確定性一定大於或等於普朗克常數除以2π
或是
一個粒子的能量的不確定性乘上其時間的不確定性一定大於或等於普朗克常數除以2π
當所有的不確定性=0,牛頓定律便成立了。
簡單來說,你用光線照在一輛汽車上,藉由反射到你眼中或是儀器內,就可以輕易地
量測出汽車的位置和動量,這對汽車本身的運動影響幾乎可以乎略不計;一旦你把
汽車換成電子,那就不同了。由於電子質量很小,只要被光線照到(光子打中),就會
改變它的位置和動量。也就是說,測量(觀測)的過程改變了待測物體原本的狀態,
最終這個測量的結果就不準確。
ps.不確定性只有在微觀的量子世界才會顯現,「像極了愛情。」
關於原po問題,咱引用一位曾揶揄海森堡的學者說過的話:
「海森堡的測不準原理一定是他在思考自己的愛情生活時發現,因為
有時間的時候,他沒有體力;當時機正好時,他卻想不出適當的體位!」
對於想要速記卻懶得理解的人,記住上述的類比就可以了解『測不準原理』精神所在。
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對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。
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