量子力學的「測不準原理」是微觀粒子的特有屬性還是人類的觀測技術尚不達標?有哪些相關的科學理論依據?

科學黑洞


剛瞭解這個原理的人,都會存在一個疑問,認為測不準原理的本質就是因為我們測量這些粒子的時候,對它們進行了干擾才造成了兩個共軛的物理量無法同時精確測定。例如我們測量電子動量的時候,對電子進行了干擾,電子的位置就不準確了。而海森堡在1927年提出此原理的時候,也是如此解釋的(論文中英文名為uncertainty principle,完全準確地翻譯應該為不確定原理)。所以,很多人想當然地認為只是我們的測量技術存在限制,無法同時測出它們的位置。如果不去測量,電子本身是具有確定的速度和位置的。這裡明確告訴大家,這個想法不對!



微觀粒子的物理量無法同時精確測定,一部分原因確實是測量導致的干擾產生的。但是,更為本質的原因確是微觀粒子本身的內稟性質,和測量不測量沒有關係。海森堡只是利用測量干擾的進行舉例說明並加以計算,得到測不準的不等式而已。當時,確實很多科學家也確實沒有認識到測不準原理是粒子本身的內稟性質,所以此理論剛發表時並未引起重視和轟動。直到後來,人們才認識到測不準原理就是量子世界的一個普遍規律。就像光速不變原理一樣,世界就是這樣運行,沒有為什麼。



本來量子物理的本質就是量子化和概率。就像電子在圍繞原子核運動的時候,就是一個概率函數,沒有一個固定的位置和確切的動量,一切都是一個統計的結果。只有你給電子一個極大能量的時候,電子才會激發出去,然後就像雙縫干涉實驗那樣,電子似乎可以同時通過兩個狹縫,仍然具有不確定的路徑。這也是量子世界本質的屬性。



所以,測不準原理(不確定原理)它本質是一個量子世界的基本物理定律,不以測量技術的先進與否為轉移。

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PhD肖


所謂測不準原理,是中文翻譯時出現的偏差,原意為不確定性原理,即微觀世界,一個電子的位置和其他物理指標無法同時得出準確數值,而事實上,自然界任何物質無論大小在哪一瞬間都有具體的數值,之所以產生這個測不準原理只能跟研究方法有關,對,就是我們幾百年發展出來的數學物理,等等學科,現在的數學對微觀運算可以說是無能為力,比如要測算一個硬幣在氧氣中的輔食過程,裡面物質的變化過程是不能的,某些物理學科高手你還真別不服氣,不信我問你一個硬幣裸露在自然界空氣中五十年後,物理成分的由哪些構成,沒個單位化學成分的分子個數,及其當時的所在的位置?我敢說,現代超級計算機也無能為力,這設計太多的因素,天氣狀況,氣候變化,空氣成分變化等諸多人力不可控的因素,而且最簡單的問題,現在就連任意一個硬幣到底有多少個原子也測不出來。這就是很簡單的測不準,更別說測定硬幣裡面任一個原子的某個電子的實際位置和角動量等物理參數,人類的無能為力啊,更別說一個電子內部的結構,往下追查,用人類的語言就是無窮無盡。

所以我說研究方式錯了,事倍功毫。

怎麼樣找到正確的方法,兩千多年前的老子和釋迦牟尼前輩已經告訴你如何下手,而今天人類智慧大爆發的時候,睜開你的慧眼放眼全世界看看誰在啟迪全人類的智慧?


我本善良178051062


我們目前觀測微觀粒子的運動軌跡時,通常採用的是發射一束粒子去碰撞該粒子,通過發射粒子碰撞反彈回來的位置去推測微觀粒子的軌跡。

而不確定性原理指的是我們在觀測微觀粒子時,所需要的介質是光子,但是光子也會與所需觀察的粒子發生碰撞,從而擾亂該粒子的原有運動狀態。所以,如果我們不去觀察粒子的運動狀態,它保持原本的運動狀態,而一但觀測了,它的運動狀態就會被觀測介質所擾亂,也就測不準了。

不確定性原理用來解釋量子力學的不確定性,可以理解為觀測技術的侷限性。


AuGustYB


用光子測量微觀物質,的確會造成干擾。我們測量某個東西,基本原理是利用光子的反射。宏觀物質因質量較大,用光照射時不會發生位移,而微觀物質就不樣了,用光照射等於給其加速。那麼,應該怎樣測量呢?第一,給被測量微觀物加速,提高質量,使其提高抗干擾能力。第二,用多個對稱方位的光子照射被測量物,使其無處可逃,劫持綁架測量。第三,減小光子強度,讓光子連續穿過雙縫,連續分身,達到減能效果,再用此光照射被測物,使其不致於對被測物產生干擾。


波中行


宇宙萬物都有自已特定的座標,運動著的物體也有著特定的軌道,宇宙並不是無秩的,它有自已的規律、特性,人類測不準、看不清、悟不透,乃人類技術有限也。


祥明哥77579115


這個問題,科學界也沒什麼辦法解釋清楚。你可以理解為科學界發現他們沒能力測準粒子。但不知道為什麼,無法理解無法解釋,只知道自己的觀測結果。