不确定性原理

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海森堡不确定性原理证明核外电子没有固定轨道,为什么还是有1S2S2P这样的轨道

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海森堡不确定性原理能测出其准确的动量吗

根据海森堡的不确定性原理,物体是能够被测出其准确的动量的,只不过粒子的位置与动量不可同时被确定。也就是说,如果想测出粒子准确的动量,那么粒子的位置就完全不能够确定。

以探测引力波为例,浅谈对海森堡不确定性原理极限的突破

我们用LIGO探测引力波,在这种情况下,LIGO那4公里长臂的长度变化小于单个质子宽度的一万分之一。我们的测量已经变得如此精确,以至于我们开始遇到绝对量子极限,也就是海森堡不确定性原理定义的极限。但无论是物理学家还是工程师,都不会让基本自然法则阻碍他们。通过这篇文章,我们将看到如何破解不确定性原理,从而使测量变得比以往更加精确。 海森堡不确定性原理告诉我们,自然界存在着一种基本的不可知性——一种对我们测量宇宙的精确度的绝对限制。该原理提出,存在着一对属性,我们不可能同时精确地知道:对粒子位置的完全了解意味着它的动量是不确定的;而对它能量的精确测量意味着它在时间上的位置在量子力学中是模糊的。在量子力学中,我们将这些属性对称为互补变量。不确定性原理告诉我们,当我们将这些属性对相乘时,它一定总是大于某个特定的但特别小的数字。 1920年代,海森堡在发明他的矩阵力学时就发现了测不准原理。但是,当海森堡第一次提出这种关系时,他并没有意识到这个原理是如此基本的,当时他考虑的是用光子测量粒子的位置会发生什么。他推断光子会给粒子一个动量冲击,这就解释了测量后其动量的更大不确定性。为了更精确地测量位置,将需要一个更高能量的光子,但是它会把被测量粒子踢得更远,导致动量的不确定性变得更大。基本上,他认为测不准原理的产生是由于测量干扰了系统。 海森堡把他的新想法告诉了他的导师尼尔斯·玻尔。玻尔对这一发现感到兴奋,但强烈反对海森堡的解释,他认为不确定性原理暗示了一个更为基本的宇宙法则。 海森堡的不确定性原理使我们无法同时了解有关量子态的所有信息,但有时我们也可以超越海森堡的极限,因为有时我们更关心的只有其中一个属性。不确定性原理对互补性质的不确定性乘积设置了一个下限,如果我们只关心粒子的位置,原则上我们可以非常精确地测量它,只要我们不知道它的动量而已。但是,这并不是一件简单的事情,因为正常的量子态倾向于在互补的属性之间均匀地分担不确定性。在过去的几十年里,我们开发了理论和技巧,使我们能够操纵量子态来突破不确定性原理的极限,我们将以LIGO为例。 快速回顾一下LIGO的工作原理。位于美国华盛顿州和路易斯安那州的双干涉仪是由一对4公里长的直角臂组成。激光被分裂并沿着这些路径发送,然后再以这种方式重新组合,使这些激光束的电磁波相消干涉。也就是说,一个波的波峰与另一个波的波谷对齐,导致能量完全抵消。但是,如果引力波通过干涉仪,两条路径的相对长度会以一种特殊的方式发生变化,重组的激光不再完全抵消,因此我们可以观察到闪烁信号。 这种测量方法对路径长度非常敏感,但这意味着它对光波的相位也很敏感,两个光束的相对相位的任何变化都会在信号中产生闪烁。事实上,因为相位存在着固有的不确定性,所以两个光束的相位从未完美匹配。这会导致低水平的噪音,在应该黑暗的地方出现闪烁的信号,而这种噪音会掩盖微弱的引力波信号。如果激光束相位的量子涨落大于引力波引起的臂长变化,那么我们将永远看不到引力波,除非我们能破解不确定性原理。 在这种情况下,所讨论的互补变量不是位置和动量,而是变成相位和振幅。为了提高我们探测微弱引力波的能力,我们需要减少激光束相位的不确定性,这将使我们能够更完美地排列这些波以减少量子涨落。我们不太关心振幅的不确定性。 在LIGO中,光的相位被压缩,以增加振幅的不确定性为代价提高了精度。这种相位压缩是通过量子纠缠来实现的,激光通过非线性晶体的特殊材料发射,这种材料将入射光子转换成成对的光子。这些发出的光子具有纠缠相位,它们的波峰和波谷的位置是相关的。这些光子对被送到干涉仪的不同臂上,当它们重新组合时,它们的相位仍然有量子涨落,但两束光之间的涨落现在是相关的,所以它们可以更完美地抵消。由于随机相移导致的闪烁减少,这意味着我们可以看到由更微弱引力波引起的真实信号。 当然,为了提高相位精度,总是要付出代价的,那就是激光束中传输的振幅的不确定性。但这也引入了另一种噪声——辐射压力噪声,不过这种噪声比相位不确定性的问题要小得多。凡事都有代价,但如果你把不确定性投资在正确的地方,这个代价是值得的。 这种压缩光的使用只是量子力学如何用于提高测量精度的一个例子,科学家们已经在其他系统中证明了同样的原理,比如纠缠原子钟,这可能会在某一天大大提高我们北斗卫星的定位精度。我们测量世界的能力是有极限的,但只要我们愿意改变一些基本定律(比如不确定性原理),我们就可以将极限推到我们认为可能的范围之外,从而对这个不确定的时空进行更加确定的测量。

泡利发现的不确定性原理吗

是的。奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli)生于1900年,1958年就去世了。他是本世纪初一位罕见的天才,对相对论及量子力学都有杰出贡献,因发现“泡利不相容原理”(Exclusion Principle)而获1945年诺贝尔物理学奖。这个原理是他在1924年发现的,对原子结构的建立与对微观世界的认识有革命性的影响。

泡利不相容原理重要还是不确定性原理原理重要

泡利不相容原理和不确定性原理同等重要。泡利不相容原理指出,两个或多个相同类型的费米子(如电子、质子等)不能占据同一个量子态,这是由于费米子具有半整数自旋而导致的。不确定性原理则是指,在测量某个粒子的位置和动量时,无法同时精确地确定它们的值,这是由于测量过程对粒子状态的干扰而导致的。这两个原理在量子力学中都有着广泛的应用和深刻的物理意义,因此可以说它们同等重要。泡利不相容原理和不确定性原理的重要性不仅体现在理论研究中,也在实际应用中发挥着重要作用。

泡利不相容原理的哲学含义与不确定性原理的哲学含义一样吗

不一样。1、泡利不相容原理中,包含了对物质基本粒子间的相互作用的特殊限制。2、不确定性原理则是指在量子力学中,存在两个物理量无法同时精确测量的现象。

爱因斯坦承认波粒二象性为什么不承认不确定性原理

爱因斯坦承认波粒二象性不承认不确定性原理主要是基于对实验事实和物理学应用的考虑,同时也反映了其对量子力学基本原理的质疑和探索。1、波粒二象性是一种物理实验事实,已经被多次实验证实。爱因斯坦通过对光电效应的研究,发现光子具有波粒二象性,即既具有波动性又具有粒子性,这一结论是基于实验事实得出的。2、不确定性原理是一种量子力学的基本原理,主要描述了量子系统中的测量和状态的关系。爱因斯坦对这一原理持怀疑态度,认为量子力学的不确定性原理是一种统计规律,而不是物理实质。3、爱因斯坦是一位实用主义者,更加关注的是物理学的应用价值和实际意义。认为不确定性原理会对实验结果产生干扰和误差,从而影响科学研究的准确性和精度。因此,爱因斯坦对不确定性原理持有保留态度。

不确定性原理后面到底是大于等于多少?百度百科一会说h/2,一会说h/2π,我买的书上说是h。

对不同的物理量它们的不确定原理不一样,比如对坐标和动量,准确表示是这样表示坐标的均方偏差和动量的均方偏差的乘积的关系,而对于一般的两个物理量的不确定关系则是这样k为以下这个上面讲的全是准确的,但实际应用不需要那么准确,我们只要近似知道就行了,所以得出了坐标和动量相乘约为h/2π的结论,当然,因为是约为,只是数量级上的大约,所以看是约为h也行,2h也行,5h也行,h/2也行,反正都只是大约

关于量子力学不确定性原理,光子的能量-时间与动量-空间不确定性

在量子力学里,不确定性原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式。对于两个正则共轭的物理量P和Q,一个量愈确定,则另一个量的不确定性程度就愈大,其数值关系式可表示为△P·△Q≥h式中h是普朗克常量。

量子力学的不确定性原理是真的吗

争论在于如下1和2哪个正确1、微观不可观察的世界,是不确定的,按照概率演进的2、微观不可观察的世界,是确定的,只是你不知道确定的是什么目前看,1应该是准确的,不存在2所说的客观实在

霍金《果壳中的宇宙》一书中有提到不确定性原理——我们无法同时准确的测量出一个原子的位置和速度。

一切确定的前提是“输入初始状态”,然后影响之后的各种状态,如果初始状态改变了,那么输出结果也会相应改变。嗯,而输入初始状态则是一环扣一环的,总之就是不同个体的客观的相互制约,成为了不为人意识所转移的客观。个人的主观只能影响个人的客观,就是这样,定剧本的时候可以改变自己的初衷,但一旦确定了你的剧本,你的做法就只能算是命中注定一样难以更改了,这就是算命的意义所在。个人性格等等是剧本,早早的就确定好了,当你年纪更大的时候,发觉的你的性格的时候,则更多是演绎剧本。

不确定性原理能否作用于宏观物体?

适用于任何物体,只不过由于宏观物体的空间尺寸太大而不确定性可以忽略

不确定性原理

不确定性原理(Uncertainty principle)是海森堡于1927年提出的物理学原理。其指出:不可能同时精确确定一个基本粒子的位置和动量。粒子位置的不确定性和动量不确定性的乘积必然大于等于普朗克常数(Planck constant)除以4π(公式: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。”在我们生活的宏观世界,我们能用这些物理量几乎描述了大部分自然现象。可是好景不长,从牛顿力学到量子力学的建立也就200余年。在牛顿力学统治时代,人们没有高精度显微镜,顶多就看个细胞啥的。随着科技水平的提高,人能感知到的物质尺度越来越小。比如英国物理学家汤姆逊在19世纪末通过稀薄气体放电发现了电子的存在,接着到了20世纪初,卢瑟福通过散射实验发现了原子中心居然有个核,这就是原子核的发现。以上内容参考百度百科-不确定性原理

数学中的哥德尔不完全性定理等同于物理中的海森堡不确定性原理吗?

我个人认为是不能够等同的,最关键的是,我觉得这两者的区别非常的大,所以原理也是不一样的。

不确定性原理公式推导过程详细

△x△p≥h/4π x是位置的不确定量,p是动量不确定量,h是普朗克常量

量子力学不确定性原理

量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。

马哲与不确定性原理的矛盾

矛盾创造的世界,不确定性创造的人,我们知道最终的结果是死亡,还为什么要活着呢?如果LZ能完美回答这个问题,那答案自然就知道了

人的大脑左右手运动记忆能体验到量子力学的不确定性原理吗

不能能体验到量子力学的不确定性原理。不确定性原理是一条基本的物理学原理,它描述了在原子和亚原子尺度下,测量某些物理量(如位置和动量)时会产生的不确定性。虽然人们大脑是由无数个微观的粒子组成的,但由于人们通常只观察大尺度的现象和现象,因此不确定性原理在日常经验中并不明显。并且,左右手的运动记忆虽然涉及到神经元的活动,但是由于其尺度较大,不确定性原理在这种情况下的影响可以忽略不计。

不确定性原理为什么不用于宏观世界

不确定性原理是适用于任何物体的,但是根据公式你会发现当对于宏观物体时,其不确定性会相当的小,以至于和物体的尺寸相比小到完全可以忽略。

量子不确定性原理是技术的限制吗?

不确定关系的数学表达式显然与测量或测量技术毫无关系。但若我们关心的是不确定关系对物理现实(特别是实验测量结果)的影响。所以这一问题并不平凡,至少有两类问题需要回答。第一类问题问,有没有可能实现一种测量技术使得测量结果不是概率性质的? 这个问题显然与量子力学的本质诠释有关,如上所述,这一方面的努力尚未成功。第二类问题问,是否能够在量子力学框架范围内实现其他的测量技术,突破量子测量的限制?这一方面有很多尝试(包括有一些有争议的尝试),但至今并未有满意的结果。

不确定性原理的哲学意义(不确定原理)

您好,我就为大家解答关于不确定性原理的哲学意义,不确定原理相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、这两个都一样的,大学... 您好,我就为大家解答关于不确定性原理的哲学意义,不确定原理相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧! 1、这两个都一样的,大学书上两个公式都有。 2、你想要推倒方法吗?建议去大学教材里找,很复杂,用微积分符号这里没法打字打出来的。

不确定性原理的公式是什么

这两个都一样的,大学书上两个公式都有。你想要推倒方法吗?建议去大学教材里找,很复杂,用微积分符号这里没法打字打出来的。

量子力学里面的不确定性原理,是因为观测导致的,还是因为粒子本身运动就具有不确定性?

这本身就是因为粒子的不确定性。我们以前教材上称为“测不准原理”,但是大学教材已经改为“不确定原理”了,就是因为测不准只是一个表象,本质原因是粒子的不确定性。粒子不能描述其轨道,我们现在所谓的轨道,其实只是粒子的概率分布函数,比如原子中电子的什么s轨道,p轨道,都只是电子的概率分布。所谓的“波粒二象性”,波动性并不是指宏观的振动,而是指概率分布函数满足波动方程,形象地说是概率在振动。总之,粒子本身是不确定的,和观测是两码事。

德布罗意波函数和不确定性原理是什么关系?

德布罗意波函数是可以证明不确定性原理的方法之一。根据德布罗意假说,物体是物质波,这性质称为波粒二象性。粒子的位置可以用波函数描述。假设这波函数的空间部分是单色平面波,以方程表示;其中,是波数,是动量。玻恩定则(Born rule)表明,波函数可以用来计算概率,在位置与之间找到粒子的概率为。对于单色平面波案例,是均匀分布,这粒子的位置极端不确定,因为,它在与之间任意位置的概率都一样。假设某波函数是很多正弦波的叠加:;其中,系数是动量为的粒子模态的贡献。取连续性极限,波函数是所有可能模态的积分:;其中,是这些连续性模态的数值,称为动量空间的波函数。以数学术语表达,的傅里叶变换是,位置与动量是共轭对偶。将这些平面波叠加在一起的副作用是动量的不确定性变大,是很多不同动量的平面波组成的混合波。标准差定量地描述位置与动量的不确定性。粒子位置的概率密度函数可以用来计算其标准差。使用更多平面波,可以减低位置的不确定性,即减低,但也因此增加动量的不确定性,即增加。这就是不确定性原理的概念。

关于量子力学不确定性原理,光子的能量-时间与动量-空间不确定性

在量子力学里,不确定性原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式。对于两个正则共轭的物理量P和Q,一个量愈确定,则另一个量的不确定性程度就愈大,其数值关系式可表示为△P·△Q≥h 式中h是普朗克常量。

物理学的不确定性原理是否意味着不在存有客观上的宇

不确定性原理由海森堡于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。”该原理表明:一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差(标准差)的乘积必然大于常数h/4π(h是普朗克常数)是海森堡在1927年首先提出的,它反映了微观粒子运动的基本规律——以共轭量为自变量的概率幅函数(波函数)构成傅立叶变换对;以及量子力学的基本关系,是物理学中又一条重要原理。

不确定性原理与相对论为什么不能结合

不确定性原理与相对论为什么不能结合让我从相对论开始.国家法律只在一个国家内有效,但是物理定律无论是在英国,美国或者日本都是同样的.它们在火星和仙女座星系上也是相同的.不仅如此,不管你以任何速度运动定律都是一样的.定律在子弹列车或者喷气式飞机上正和对站立在某处的某人是一样的.当然,甚至在地球上处于静止的某人在事实上正以大约为每秒18.6英里(30公里)的速度绕太阳公转.太阳又是以每秒几百公里的速度绕着银河系公转,等等.然而,所有这种运动都不影响科学定律,它们对于一切观测者都是相同的. 这个和系统速度的无关性是伽利略首次发现的.他发展了诸如炮弹或行星等物体的运动定律.然而,在人们想把这个观测者速度无关性推广到制约光运动定律时就产生了一个问题.人们在十八世纪发现光从光源到观测者不是瞬息地传播的,它以某种大约为每秒186000英里(300000公里)的速度旅行.但是,这个速度是相对于什么而言的呢?似乎必须存在弥漫在整个空间和某种介质,光是通过这种介质来旅行的.这种介质被称作以太.其思想是,光波以每秒186000英里的速度穿越以太旅行,这表明一位相对于以太静止的观测者会测量到大约每秒186000英里的光速,但是一位通过以太运动的观测者会测量到更高或更低的速度.尤其是人们相信,在地球绕太阳公转穿越以太时光速应当改变.然而,1887年麦克尔逊和莫雷进行的一次非常精细的实验指出,光速总是一样的.不管观测者以任何速度运动,他总是测量到每秒186000英里的光速. 这怎么可能是真的呢?以不同速度运动的观测者怎么会都测量到同样的速度呢?其答案是,如果我们通常的空间和时间的观念是对的,则他们不可能.然而,爱因斯坦在1905年写的一篇著名的论文中指出,如果观测者抛弃普适时间的观念,他们所有人就会测量到相同的光速.相反地,他们各自都有自己单独的时间,这些时间由各自携带的钟表来测量.如果他们相对运动得很慢,则由这些不同的钟表的时间几乎完全一致,但是如果这些钟表进行高速运动,则它们测量的时间就会有重大差别.在比较地面上和商业航线上的钟表时就实际上发现了这种效应,航线上的钟表比静止的钟表走得稍微慢一些.然而,对于旅行速度,钟表速率的差别非常微小.你必须绕着地球飞四亿次,你的寿命才会被延长一秒钟,但是你的寿命却被所有那些航线的糟糕餐饮缩短得更多. 人们具有自己单独时间这一点,又何以使他们在以不同速度旅行时测量到同样的光速呢?光脉冲的速度是它在两个事件之间的距离除以事件之间的时间间隔.(这里事件的意义是在一个特定的时间在空间中单独的一点发生的某种事物.)以不同速度运动的人们在两个事件之间的距离上看法不会相同.例如,如果我测量在高速公路上奔驰的轿车,我会认为它仅仅移动了一公里,但对于在太阳上的某个人,由于当轿车在路上行走时地球移动了,所以他觉得轿车移动了1800公里.因为以不同速度运动的人测量到事件之间不同的距离,所以如果他们要在光速上相互一致,就必须了也测量不同的时间间隔. 爱因斯坦在1905年写的论文中提出的原始的相对论是我们现在称作狭义相对论的东西.它描述物体在空间和时间中如何运动.它显示出,时间不是和空间相分离的自身存在的普适的量.正如上下左右和前后一样,将来和过去不如说仅仅是在称作时空的某种东西中的方向.你只能朝时间将来的方向前进,但是你能沿着和它夹一个小角度的方向前进.这就是为什么时间能以不同的速率流逝. 狭义相对论把时间和空间合并到一起,但是空间和时间仍然是事件在其中发生的一个固定的背景.你能够选择通过时空运动的不同途径,但是对于修正时空背景却无能为力.然而,当爱因期坦于1915年提出了广义相对论后这一切都改变了.他引进了一种革命性的观念,即引力不仅仅是在一个固定的时空背景里作用的力.相反的,引力是由在时空中物质和能量引起的时空畸变.譬如炮弹和行星等物体要沿着直线穿越时空,但是由于时空是弯曲的卷曲的,而不是平坦的,所以它们的路径就显得被弯折了.地球要沿着一个圆圈绕太阳公转.类似地,光要沿着直线旅行,但是太阳附近的时空曲率使得从遥远恒得来的光线在通过太阳附近时被弯折.在通常情况下,人们不能在天空中看到几乎和太阳同一方向的恒星.然而,在日食时,太阳的大部分光线被月亮遮挡了,人们就能观测到从那些恒星来的光线.爱因斯坦是在第一次世界大战期间孕育了他的广义相对论,那时的条件不适合于作科学观测.但是战争一结束,一支英国的探险队观测了1919年的日食,并且证实了广义相对论的预言:时空不是平坦的,它被在其中的物质和能量所弯曲. 二十世纪初叶的两种新理论完全改变了我们有关空间和时间以及实在本身的思维方式.在超过七十五年后的今天,我们仍在消化它们的含义,以及想把它们合并成能描述万物的统一理论之中.这两种理论便是广义相对论和量子力学.广义相对论是处理空间和时间,以及它们在大尺度上如何被宇宙中的物质和能量弯曲或卷曲的问题.另一方面,量子力学处理非常小尺度的问题.其中包括了所谓的不确定性原理.该原理说,人们永远不可能同时准确地测量一颗粒子的位置和速度,你对其中一个量能测量得越精密,则只能对另一个量测量得越不精密.永远存在一种不确定性或几率的因素,这就以一种根本的方式影响了物体在小尺度下的行为.爱因斯坦几乎是单独地创立了广义相对论,他在发展量子力学中起过重要的作用.他对后者的态度可以总结在"上帝不玩弄骰子"这句短语之中.但是所有证据表明,上帝是一位老赌徒,他在每一种可能的场合掷骰子. 我将在这篇短文中阐述在这两种理论背后的基本思想,并说明爱因斯坦为什么这么不喜欢量子力学,我还将描述当人们试图把这两种理论合并时似乎要发生的显著的事物.这些表明时间本身在大约一百五十亿年前有一个开端,而且它在将来的某点会到达终结.然而,在另一种时间里,宇宙没有边界.它既不被创生,也不被消灭.它就是存在. 让我从相对论开始.国家法律只在一个国家内有效,但是物理定律无论是在英国,美国或者日本都是同样的.它们在火星和仙女座星系上也是相同的.不仅如此,不管你以任何速度运动定律都是一样的.定律在子弹列车或者喷气式飞机上正和对站立在某处的某人是一样的.当然,甚至在地球上处于静止的某人在事实上正以大约为每秒18.6英里(30公里)的速度绕太阳公转.太阳又是以每秒几百公里的速度绕着银河系公转,等等.然而,所有这种运动都不影响科学定律,它们对于一切观测者都是相同的.

薛定谔的猫和不确定性原理

在量子力学的观点看来,海森堡的不确定性原理适用于一切物理对象,只不过在宏观上其效果很不微弱,完全可以忽略。不确定原理的本质在于告诉我们,微观粒子的各种物理量本身就是不确定的,而不是我们测不准。量子力学向我们展示了一个本质上客观上就不确定的世界。在深究就会涉及到一些很深的物理哲学问题,比如物理定理的本质是统计性的(如量子力学)还是确定性的(入经典力学和相对论) 不确定性原理是量子力学的基础,其重要意义在于奠基了量子力学,而没有量子力学哪来的微电子,哪来的计算机,那来的这个答案。 所谓薛定谔的猫,不过是对量子力学根本哈根学派的解释的一个责难,不过是把一个微观过程形象的用一个宏观过程比喻了出来,当不得真的。要不然你就陷入了唯心的深渊

量子不确定性原理的本质是什么?

量子不确定性原理没有本质,他本身就是本质。我们有办法测准同一时刻的位置和动量,但是根据不确定原理,我们不可能同时测准,只能通过一系列测量间接完成。不确定原理不是来自技术限制。粒子的位置和动量不可能同时确定,这是从量子力学的对易关系推导出的。存在对易关系的物理量都有不确定关系。类比的话,参考鱼和熊掌,参考公平与效率,参考知乎的人气与质量。有许多人质疑这个原理,认为是误差或统计的原因造成不确定原理。最有力的质疑来自爱因斯坦,他和玻尔有精彩的争辩。爱提出的最厉害的反驳是EPR佯谬,以证明不确定性与测量行为有关,并迫使玻尔修正自己的看法。但是1964年提出并在之后实现的贝尔实验证明爱因斯坦是错的。不确定性是物理本质,客观事实,与测量无关。不确定原理的确会成为技术限制,但是它是许多量子现象的根源,而量子力学的应用你也看到了,因为可以说这个原理也被技术所用。

泡利不相容原理与不确定性原理有关系吗

有。泡利不相容原理还可以由量子力学推导出来,可是这个工作并不是泡利完成的,不相容原理可以推导出电子自旋,泡利不相容原理是在不确定性原理设定的极限之内,这两者是有关系的。不确定性原理又名“测不准原理”、“不确定关系”,是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡于1927年提出。

不确定性原理如何在原子的量子理论中扮演重要角色?

因为在这个理论中,无论是缺少哪一个环节,都会出现很严重的问题。

请解释下量子力学的不确定性原理, 并说说你自己的看法。以及你对波函数坍缩的理解。

1、不确定性原理是量子力学的一个基本原理,它表明物理学中的一些物理量如:位置与动量、时间与能量、角度与角动量等,不能同时被准确测定,两个物理量间的不确定性乘积≥h/2π。2、关于不确定性原理,我比较赞成波尔的观点,物质的性质虽然是不同的、多样的、相互排斥的,但对于物质来说,这些性质是互补的,这些性质体现了物质各个不同的侧面。这个观点与哲学中的对立与统一相符合。比如位置与动量,看似不相关的两个物理量,但它们是物质所具有的波动性和粒子性这两个不同侧面的体现。波动性体现得越多,粒子性就体现得越少(反之亦然),波动性和粒子性是物质所同时具有的性质,互补的并且缺一不可。3、关于波函数坍缩,正统的解释是波恩的概率解释,其它主流的解释有平行世界解释、退相干解释、隐变量解释等。我个人比较赞同退相干解释,波函数坍缩的关键原因是环境与系统的相互作用及二者间的相互纠缠。整个宇宙的波函数决定性的按照薛定谔方程演化,只有当我们把整个宇宙的希尔伯特态空间分解成很多个子空间(即很多个系统)时,就会出现系统间的耦合向量,指向单一的结果,导致叠加态的坍缩。正是由于宇宙的可分性和关联性,才导致了波函数的坍缩。当然坍缩问题是量子力学的基本问题,很多物理学家正在为此努力,真正的结果是什么?我们拭目以待。

读《时间简史》第四章 不确定性原理有感|混沌中走来一切开明

19世纪,法国科学家拉普拉斯侯爵——宇宙是完全决定论的。 只要我们知道宇宙在某一时刻的完全状态,我们便能预言宇宙中,将会发生的任意事件,存在某些定律,它制约其它所有事物,包括人类的行为。 20世纪初,英国科学家,瑞利勋爵和詹姆士金斯爵士,做了计算,支出一个热的物体,如恒星,一定以无限大的速率辐射出能量。 1900年,德国科学家马克斯普朗克指出,X射线光波和其他波,不能以任意的速率辐射,而只能以某些称为量子的波包发射。每个量子具有确定的能量,波的频率越高,能量越大。 光只能以波包或量子的形式出现,它具有与频率成比例的能量的一串波。 用来观测粒子的光的波长越长,则粒子位置的不确定性越大,而粒子速度的不确定性越大。用来观测粒子的光的波长越短,则粒子位置的确定性越大,而速度的不确定性越大。 1926年,德国科学家,威纳·海森伯,提出不确定性原理。不可能同时精确地确定一个粒子的位置和速度,因为用光照射粒子,粒子反射光波,从而确定他的位置,但要精确测量位置,就要用短波,波长越短,单个量子的能量就越大,对粒子速度扰动越大。 普朗克常量 粒子位置不确定性×粒子质量×速度不确定性≥一个确定的量 这个量,不因测量方法和粒子种类不同而不同,而是物质的基本性质。 70多年后,仍有许多人不接受此理论,对于一个超自然的生物,存在一种完全决定的定律,这些生物可以不干扰宇宙地观测宇宙现在的状态。然而对于我们这些芸芸众生而言,对这样的宇宙模型并不感兴趣,值得去品味的一段话。 奥坚剃刀经济原理,将不能被观测的部分都切掉。 20世纪20年代,海森纳、埃尔温、薛定谔、保罗·狄拉克重新表述量子力学理论,粒子具有位置和速度的一个结合物即量子态。 量子力学并不对一次观测确定地预言一个单独的结果,它预言一组可能发生的不同结果,并告诉我们一个结果的不同概率。 爱因斯坦因对量子理论的贡献获得诺贝尔奖,但他从不接受机缘控制宇宙,“上帝不掷骰子",量子力学影响着晶体管和集成电路的行为,电视计算机的基本元件,现代化学和生物学的基础。物理科学未结合量子力学的只有引力和宇宙大尺度结构。 在量子力学中,存在着波和粒子的二象性,光的干涉,异相,当波动异向时其波峰和波谷相抵消,同相,当波动同相时波峰和波谷,分别重合并相互增强。 肥皂泡现象,在泡泡中看到的,绚丽无比的颜色,是由于从水的薄膜两边反射的光的干涉模式, 双缝实验,从双缝来的波在屏幕的不同部分相互叠加或相互抵消,利用粒子,譬如电子得到类似的条纹,证明他们的行为和波相似。 粒子间的干涉现象,对理解原子结构,至为关键,后者是作为,化学和生物的基元,量子力学之前,力学和电学定律预言,电子会失去能量并以螺旋线的轨道落在并最终撞上核上去,这表明原子,实际上所有的物质都会坍缩成一种高密度的状态。 丹麦科学家尼尔斯·波尔,在1913年提出,电子不能在离中心核任意远的地方,而只能在一些指定的距离处公转。 因为电子除了充满最小距离和最小能量的轨道外,不能进一步向螺旋靠近,这就解决了,原子坍缩的问题。 美国科学家,查理德·费恩曼引入对历史求和法,摹写波粒二相性,粒子从A到B,可走所有可能的轨道,和每个路径相关存在一对数:一个数表示波的幅度,另一个表示在周期循环中的位置。分子是由一些原子轨道上的电子围绕不止一个原子核运动而束缚在一起形成的。 原子论的演化希腊哲学家,德谟克利特提出颗粒状原子模型,卢瑟夫的电子绕核公转模型,薛定谔的原子的量子力学模型。爱因斯坦广义相对论制约了宇宙的大尺度结构,它没有考虑到量子力学的不确定性原理,奇点理论,指出至少在两种情形下引力场,会变得非常强——黑洞和大爆炸。在这样强的场里量子力学效应应该非常重要。

谁能解释一下测不准原则(不确定性原理)?

你要观察事物(如电子运动轨迹),就必须有光(这不废话吗?关着灯我啥看不见观察个毛吖?),于是你打开房间的灯去观察电子,但是房间灯泡的光线的光粒子会不知道把电子打飞,你只能依稀“听见”光粒子把电子打飞的声音,但是电子打飞到哪里了呢?你再也找不到了..这时候你感觉(还是“看不清楚"电子,因为光线太暗;也可以觉得“没听清楚”打飞的声音,因为光粒子太小太少打的力度不够!)这时候你就要把房间的灯光调亮,这时候你听到很清楚,就是电子被打飞的声音,但是电子就被打飞的更远了,你再也找不到那颗电子了。。。结论,想要观察事物,必须开灯,不然眼睛看到的就是漆黑一片。如果开灯观察,光线就会把物质“打飞”会影响到物质的运动和构成,这时候的东西已经不是之前要观察的事物了。这就是一对矛盾。想要很好的观察到事物,不能有光线,必须在漆黑一片的“无”的世界里,但是没有光线人就啥也看不见,咋去客观观察?

量子不确定性原理的意义是什么?

量子不确定性,是量子力学或者微观尺度内,物质运动的本性。 由“量子不确定性”目前采用概率的方式进行数字信号的量化处理,物理时空的冗余量较大,不但浪费了能量,也使CPU芯片反应过热,传输速度下降,甚至死机。所以说“量子不确定性”的问题,是一个当代物理学的难题,更是量子通信升级的拦路虎。量子不确定性,是量子力学或者微观尺度内,物质运动的本性。我们对于这个问题的探索,直接决定了我们能否理解这个量子不确定性的深层物理,也预示着我们能否进一步地调控和开发这个量子不确定性。

不确定性原理是谁提出来的?

不确定性原理“测不准原理”、“不确定关系”,英文"Uncertainty principle",是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡于1927年提出。

如何具体形象的理解量子物理学中的海森堡不确定性原理

其实来说,不确定性原理和薛定谔的猫说的是一个东西的两个不同侧面:所说的同一个东西,那就是粒子具有波粒二象性。波粒二象性会带来什么样的后果呢?其中一个后果就是,如果两个物理量A和B相互是不对易的(你现在不用明白不对易是什么意思),那么这两个物理量(一般)无法同时“测准”(这里解释一下:“测准”的意思并不是实验仪器不先进,精度不高之类的,而是从原理上当A取了一个确定的值之后,B的取值就是不确定的。为什么说一般呢,是因为有一些特例,比如说基态的氢原子,可以知道电子的总角动量为0,三个角动量的分量也为0,是可以同时知道的,然而三个角动量并不对易)。量子力学最基本的对易关系告诉我们同一个方向的坐标和动量是不对易的,于是有了海森堡不确定关系。(事实上呢,为了得到海森堡不确定性关系,一般是对波函数用Fourier带宽定理来做的。上面只是说明了如果坐标和动量是无法同时“测准”的。)[举一个例子,也是一般提到不确定性原理常常举的例子:如果将粒子理解成波的话(这种理解其实并不完全是对的,但是在我们讨论的问题里面是对的),动量完全确定的粒子代表着一束平面波,然而平面波是弥散在整个空间的,所以它的位置不确定;如果粒子的位置完全确定的话,粒子就代表着空间里的一个很尖很尖的波包,然而这个波包所包含的动量就是完全不确定的。]那么薛定谔的猫又是怎么回事呢?这里就要详细地解释一下为什么会“测不准”。首先来说,对于一个量子态的测量会对这个量子态带来“毁灭性”的打击,也就是说一个量子态是很脆弱的,如果你去测量他,他就会发生变化。发生什么样的变化呢?量子态很听话,你测量它的动量的话,他就会变化到和动量有关的许多状态组成的集合(动量的本征态),这些状态都具有确定的动量。按照前面说的,这些状态就不具有确定的位置。所以任意去选择一个测量动量之后的状态,你都会得到一个确定的动量和不确定的位置。现在已经说了足够多可以解释薛定谔的猫了,如果AB两个物理量是不对易的,比如说A是猫的颜色,B是猫是否活着(当然,在日常生活中这两个量肯定是对易的,因为猫是一个宏观的物体)。如果我们把一只猫放到一个暗盒里面,谁也不知道里面的猫到底是什么颜色,活着没有。如果这个时候,有人伸手从盒子里面揪出了一根猫的毛,发现猫是白色的,于是我们就测得了猫的颜色。但是这个时候,猫的死活就是不确定的(有可能你揪了人家一根毛人家就死了,只是我们不知道的)。那么这个时候,如果我们再用红外线成像去测量一下猫是否还活着(注意是在刚才的基础上测量,不是重新测),那么猫的死活就是确定的了,但是猫的毛的颜色又变得不确定了(这个就和宏观的现象有很大的不同了。但猫就是这么自信,没办法)。上面的例子和原来薛定谔猫的例子并不一样。其实重点在于微观的粒子作为有波粒二象性的存在,和宏观上所熟悉的“定域性”和“确定性”有很大的不同的。 本回答由提问者推荐

我要真正懂量子力学的人回答一下什么是不确定性原理。别到处粘贴。是真正懂得人

具体不太记得了,好像是说质子周围的电子在某一个时刻的位置不确定。正常情况下高速运动的。

什么是海森堡不确定性原理?

海森堡不确定性原理又名“测不准原理”、“不确定关系”,英文"Uncertainty principle",是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡于1927年提出。该原理表明:一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差的乘积必然大于常数 h/2π (h是普朗克常数)是海森堡在1927年首先提出的,它反映了微观粒子运动的基本规律,是物理学中又一条重要原理。

海森堡不确定性原理

海森堡不确定性原理是:一个微观粒子的某些物理量,不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差的乘积必然大于常数h/2π是海森堡在1927年首先提出的,它反映了微观粒子运动的基本规律,是物理学中又一条重要原理。基本简介:海森伯在创立矩阵力学时,对形象化的图象采取否定态度。但他在表述中仍然需要使用“坐标”、“速度”之类的词汇,当然这些词汇已经不再等同于经典理论中的那些词汇。可是,究竟应该怎样理解这些词汇新的物理意义呢?海森伯抓住云室实验中观察电子径迹的问题进行思考。他试图用矩阵力学为电子径迹作出数学表述,可是没有成功。这使海森伯陷入困境。他反复考虑,意识到关键在于电子轨道的提法本身有问题。人们看到的径迹并不是电子的真正轨道,而是水滴串形成的雾迹,水滴远比电子大,所以人们也许只能观察到一系列电子的不确定的位置,而不是电子的准确轨道。因此,在量子力学中,一个电子只能以一定的不确定性处于某一位置,同时也只能以一定的不确定性具有某一速度。可以把这些不确定性限制在最小的范围内,但不能等于零。这就是海森伯对不确定性最初的思考。

如何理解海森堡的「不确定性原理」?

统一场理论已基本完成,现在是应该去反相吧看,粒子存在的四个确定性原理了。

不确定性原理

这个高中不作要求。不确定关系就是 你想测一个粒子的大小,但是它总是不停得在运动,永远测不准。这就是不确定关系

量子力学“不确定性原理”的提出者是?

量子力学“不确定性原理”的提出者是? 1.海森堡 2.狄拉克 正确答案:海森堡 不确定性原理是由海森堡于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。

不确定性原理中的h读什么

在不确定性原理中,普朗克常数记为h,是一个物理常数,用以描述量子大小。在不确定性原理中 普朗克常数有重大地位,粒子位置的不确定性×粒子速度的不确定性×粒子质量≥普朗克常数。不确定性原理(Uncertaintyprinciple)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(Planckconstant)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。

关于量子力学不确定性原理

不确定性原理是由海森堡于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除于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就是在因果律的陈述中,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。 对不确定性原理的解释,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,也就不能精确测定它的位置。

人类不确定性原理

人类不确定原理是:首先说到不确定原理就不得不提海森堡,海森堡是哥本哈根派核心人物,而哥本哈根派最核心的观点就是:不存在一个确定的量子。什么叫确定的量子?把它比作一个足球,你踢它一脚下一秒它必然是远离你而去。它是符合因果律的。也就是说知道了一个量子的初始值,比如它的速度,空间坐标等等你就能计算出它的过去和未来,这叫一颗确定的量子,它的初始值是有意义的。那么,“不存在一颗确定的量子”你就很容易理解了。一颗皮球,你向前踢它一脚,下一秒它却出现在你的身后。奇怪不奇怪?量子就是这样的,它的初始值是没有意义的。而且人类现有手段也的却不能在“不影响量子的情况下”对它进行测量。那么是人为测不准还是本来就不准确呢?答案就是:都不是,是由干扰导致的,也就是客观不确定性。其实“测不准原理”就是海森堡认为电子即是一种粒子,又是可被描述为一种波的粒子。总之,测不准原理简单来说就是我们可以测出电子的运动速度,也可以测出电子在某个给定时刻的具体位置,但是我们却无法同时知道这两样。而且,这与我们所使用的测量工具的精度无关,这是宇宙的一种永恒性质。像速度和位置这样不可能同时测准的物理量有一个术语,叫作共轭物理量,类似的还有时间和能量等。最初人们把无法精确测量归咎于仪器不够精确,测量手段太粗糙。人为这是“测不准”后来随着测量手段的改进,发现“测不准”是有精确公式可以描述的,一对儿不对易地量的测不准的量是有公式可以描述的。所以,物理学家们开始猜测其实这是“不确定”。所以现在更倾向于测不准是一种内禀属性,是物质的重要属性。但是现在我们还没有能够证实哪一种看法是真的。不妨我们从量子力学的角度考虑,众所周知,量子力学的数学体系与物理世界存在着一种某种映射。物理世界的物理量,比如,坐标和动量,被映射为数学体系中的厄米算符。若是这两个厄米算符是不对易,那么,从测量角度而言,不能同时测定。也就是动量和坐标无法同时测定,也就是所谓的“测不准原理”。这一测不准,并非技术的不可能,而是原理的不可能。从语言的准确性而言,其实用“不确定性原理”可能更好。因此,这是量子力学的数学体系的规定性使然。换而言之,是物理世界的规律使然。结语:总之,不确定性就是量子世界的基本性质,与测定没有任何关系,他是粒子的物理量的叠加态,所以世界是确定还是不确定,取决于人类怎样看待这个世界?你认为确定,那就是确定,就是一种很客观的事实。

不确定性原理的介绍

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(Werner Heisenberg)于1927年提出。本身为傅立叶变换导出的基本关系:若复函数f(x)与F(k)构成傅立叶变换对,且已由其幅度的平方归一化(即f*(x)f(x)相当于x的概率密度;F*(k)F(k)/2π相当于k的概率密度,*表示复共轭),则无论f(x)的形式如何,x与k标准差的乘积Δ会小于某个常数(该常数的具体形式与f(x)的形式有关),其并未否定微观世界具有独立于意识之外的客观规律。

不确定性原理的定律定义 什么是不确定性原理

1、不确定性原理由海森堡于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斯常数除于4π,这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。 2、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。”

想问不确定性原理是什么

1、不确定性原理是由海森堡于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(Planckconstant)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。2、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。”更多关于不确定性原理是什么,进入:https://www.abcgonglue.com/ask/b4a88a1615822029.html?zd查看更多内容

不确定性原理 不确定性原理的解释

1、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。 2、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。”

请问一下不确定性原理是什么

1、不确定性原理是由海森堡于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(Planckconstant)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。2、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。”更多关于不确定性原理是什么,进入:https://www.abcgonglue.com/ask/b4a88a1615822029.html?zd查看更多内容

不确定性原理是什么 不确定性原理简述

1、不确定性原理是由海森堡于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。 2、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。”

不确定性原理是什么

1、不确定性原理是由海森堡于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(Planckconstant)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。2、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。”更多关于不确定性原理是什么,进入:https://www.abcgonglue.com/ask/b4a88a1615822029.html?zd查看更多内容

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

不确定性原理的发展简史

紧跟在汉斯·克拉默斯(Hans Kramers)的开拓工作之后,1925年6月,维尔纳·海森堡发表论文《运动与机械关系的量子理论重新诠释》(Quantum-Theoretical Re-interpretation of Kinematic and Mechanical Relations),创立了矩阵力学。旧量子论渐渐式微,现代量子力学正式开启。矩阵力学大胆地假设,关于运动的经典概念不适用于量子层级。在原子里的电子并不是运动于明确的轨道,而是模糊不清,无法观察到的轨域;其对于时间的傅里叶变换只涉及从量子跃迁中观察到的离散频率。海森堡在论文里提出,只有在实验里能够观察到的物理量才具有物理意义,才可以用理论描述其物理行为,其它都是无稽之谈。因此,他避开任何涉及粒子运动轨道的详细计算,例如,粒子随着时间而改变的确切运动位置。因为,这运动轨道是无法直接观察到的。替代地,他专注于研究电子跃迁时,所发射的光的离散频率和强度。他计算出代表位置与动量的无限矩阵。这些矩阵能够正确地预测电子跃迁所发射出光波的强度。同年6月,海森堡的上司马克斯·玻恩,在阅读了海森堡交给他发表的论文后,发觉了位置与动量无限矩阵有一个很显著的关系──它们不互相对易。这关系称为正则对易关系,以方程表示为:在那时,物理学者还没能清楚地了解这重要的结果,他们无法给予合理的诠释。 小泽不等式及其验证随着科技进步,20世纪80年代以来,有声音开始指出该定律并不是万能的。日本名古屋大学教授小泽正直在2003年提出“小泽不等式”,认为“测不准原理”可能有其缺陷所在。为此,其科研团队对与构成原子的中子“自转”倾向相关的两个值进行了精密测量,并成功测出超过所谓“极限”的两个值的精度,使得小泽不等式获得成立,同时也证明了与“测不准原理”之间存在矛盾。日本名古屋大学教授小泽正直和奥地利维也纳工科大学副教授长谷川祐司的科研团队通过实验发现,大约在80年前提出的用来解释微观世界中量子力学的基本定律“测不准原理”有其缺陷所在。该发现在全世界尚属首次。这个发现成果被称作是应面向高速密码通信技术应用和教科书改换的形势所迫,于2012年1月15日在英国科学杂志《自然物理学》(电子版)上发表。 弱测量技术多伦多大学(the University of Toronto)量子光学研究小组的李·罗泽马(Lee Rozema)设计了一种测量物理性质的仪器,其研究成果发表在2012年9月7日当周的《物理评论通讯》(Physical Review Letters)周刊上。为了达到这个目标,需要在光子进入仪器前进行测量,但是这个过程也会造成干扰。为了解决这个问题,罗泽马及其同事使用一种弱测量技术(weak measurement),让所测对象受到的干扰微乎其微,每个光子进入仪器前,研究人员对其弱测量,然后再用仪器测量,之后对比两个结果。发现造成的干扰不像海森贝格原理中推断的那么大。这一发现是对海森贝格理论的挑战。2010年,澳大利亚格里菲斯大学(Griffith University)科学家伦德(A.P. Lund)和怀斯曼(Howard Wiseman)发现弱测量可以应用于测量量子体系,然而还需要一个微型量子计算机,但这种计算机很难生产出来。罗泽马的实验包括应用弱测量和通过“簇态量子计算”技术简化量子计算过程,把这两者结合,找到了在实验室测试伦德和怀斯曼观点的方法。 海森堡与玻尔共同讨论问题1926年,海森堡任聘为哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的讲师,帮尼尔斯·玻尔做研究。在那里,海森堡表述出不确定性原理,从而为后来知名为哥本哈根诠释奠定了的坚固的基础。海森堡证明,对易关系可以推导出不确定性,或者,使用玻尔的术语,互补性:不能同时观测任意两个不对易的变量;更准确地知道其中一个变量,则必定更不准确地知道另外一个变量。在他著名的1927年论文里, 海森堡写出以下公式这公式给出了任何位置测量所造成的最小无法避免的动量不确定值。虽然他提到,这公式可以从对易关系导引出来,他并没有写出相关数学理论,也没有给予和确切的定义。他只给出了几个案例(高斯波包)的合理估算。 在海森堡的芝加哥讲义里,他又进一步改善了这关系式:1927年厄尔·肯纳德(Earl Kennard)首先证明了现代不等式:其中,是位置标准差,是动量标准差,是约化普朗克常数。1929年,霍华德·罗伯森(Howard Robertson)给出怎样从对易关系求出不确定关系式。 海森伯在创立矩阵力学时,对形象化的图象采取否定态度。但他在表述中仍然需要使用“坐标”、“速度”之类的词汇,当然这些词汇已经不再等同于经典理论中的那些词汇。可是,究竟应该怎样理解这些词汇新的物理意义呢?海森伯抓住云室实验中观察电子径迹的问题进行思考。他试图用矩阵力学为电子径迹作出数学表述,可是没有成功。这使海森伯陷入困境。他反复考虑,意识到关键在于电子轨道的提法本身有问题。人们看到的径迹并不是电子的真正轨道,而是水滴串形成的雾迹,水滴远比电子大,所以人们也许只能观察到一系列电子的不确定的位置,而不是电子的准确轨道。因此,在量子力学中,一个电子只能以一定的不确定性处于某一位置,同时也只能以一定的不确定性具有某一速度。可以把这些不确定性限制在最小的范围内,但不能等于零。这就是海森伯对不确定性最初的思考。据海森伯晚年回忆,爱因斯坦1926年的一次谈话启发了他。爱因斯坦和海森伯讨论可不可以考虑电子轨道时,曾质问过海森伯:“难道说你是认真相信只有可观察量才应当进入物理理论吗?”对此海森伯答复说:“你处理相对论不正是这样的吗?你曾强调过绝对时间是不许可的,仅仅是因为绝对时间是不能被观察的。”爱因斯坦承认这一点,但是又说:“一个人把实际观察到的东西记在心里,会有启发性帮助的……在原则上试图单靠可观察量来建立理论,那是完全错误的。实际上恰恰相反,是理论决定我们能够观察到的东西……只有理论,即只有关于自然规律的知识,才能使我们从感觉印象推论出基本现象。” 海森伯在1927年的论文一开头就说:“如果谁想要阐明‘一个物体的位置"(例如一个电子的位置)这个短语的意义,那么他就要描述一个能够测量‘电子位置"的实验,否则这个短语就根本没有意义。”海森伯在谈到诸如位置与动量,或能量与时间这样一些正则共轭量的不确定关系时,说:“这种不确定性正是量子力学中出现统计关系的根本原因。” 一般而言,量子力学并不对一次观测预言一个单独的确定结果。代之,它预言一组不同的可能发生的结果,并告诉我们每个结果出现的概率。也就是说,如果我们对大量的类似的系统作同样的测量,每一个系统以同样的方式起始,我们将会找到测量的结果为A出现一定的次数,为B出现另一不同的次数等等。人们可以预言结果为A或B的出现的次数的近似值,但不能对个别测量的特定结果作出预言。因而量子力学为科学引进了不可避免的非预见性或偶然性。尽管爱因斯坦在发展这些观念时起了很大作用,但他非常强烈地反对这些。他之所以得到诺贝尔奖就是因为对量子理论的贡献。即使这样,他也从不接受宇宙受机遇控制的观点;他的感觉可表达成他著名的断言:“上帝不玩弄骰子。”然而,大多数其他科学家愿意接受量子力学,因为它和实验符合得很完美。它的的确确成为一个极其成功的理论,并成为几乎所有现代科学技术的基础。它制约着晶体管和集成电路的行为,而这些正是电子设备诸如电视、计算机的基本元件。它并且是现代化学和生物学的基础。物理科学未让量子力学进入的唯一领域是引力和宇宙的大尺度结构。

什么事卢森堡不确定性原理

应该叫海森堡不确定性原理,卢森堡是欧洲的一个国家,海森堡是一个德国的物理学家,就是他提出的不确定性原理,属量子力学范畴。不确定性原理,简单地说就是我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量(也可以说是速度),如果在某一时刻我们对一个粒子的位置测量得越精确,那对它的动量的测量就越不精确,反之亦然。若想了解更多,百度百科里有,网址在下面

不确定性原理如何产生?电磁波本身是否不确定?

能量本身不确定,你说从哪里来。你认可了能量的波动必须有一个能量的入口和出口,那么本身就是认为能量确定。实际上能量不确定。

“拉普拉斯妖”和不确定性原理

u2003u2003李淼《给孩子讲量子力学》读书笔记 u2003u2003拉普拉斯是牛顿力学的忠实信徒。他曾说过,我们可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。如果一个智者能知道某一时刻所有的力和所有物体的运动状态,那么未来就会像过去一样出现在他的面前。这个拉普拉斯口中全知全能的智者,后来被人称为“拉普拉斯妖”。而这种认为牛顿力学强大到足以决定未来的观点,被称为决定论,在20世纪以前一直是学术界的主流观点。(如东野圭吾的《拉普拉斯的魔女》) u2003u2003但是海森堡发现,在微观世界里,拉普拉斯的前提本身就是错的。你根本无法同时测出物体的位置和动量。换句话说,如果你的“石子”只有原子那么小,你要想精确地测出它的位置,那它的动量就一定测不准;反过来,你要想精确地测出它的动量,那它的位置就一定测不准。总之就是鱼和熊掌不可兼得。而这个鱼和熊掌不可兼得的结果,就是量子力学中最重要的海森堡不确定性原理。 u2003u2003为什么在微观世界里,物体的位置和动量没办法同时测准呢?这其实不难回答。想想,我们一般要怎样测量一个物体的位置?我们首先得看见它,对不对?所谓的“看见”,就是让光打到物体上面,然后再反射到人眼或显微镜里。我们前面讲过,每种光都有自己的波长。万一光的波长比物体的尺寸还长,那它就反射不回来了;换句话说,我们无法看见尺寸小于光的波长的物体。所以,要想精确地测出物体的位置,就要尽可能用波长比较短的光。但我们也讲过,光的波长越短,光子的能量就越大;而能量大的光子打到特别小的物体上,就会干扰到它原来的运动。打个比方,有一个皮球在地上滚,一只苍蝇撞上去,皮球还是照滚不误;但一只小狗扑上去,皮球的运动轨迹立刻就变了。同样的道理,能量越大的光子,也越容易干扰微观粒子的运动状态。这意味着,用波长短的光,就没办法测准物体的动量了。 u2003u2003所以你看,用波长比较长的光,能测准微观粒子的动量,却测不准它的位置;而用波长比较短的光,能测准微观粒子的位置,却测不准它的动量。鱼和熊掌不可兼得,说的就是这个道理。 u2003u2003激光和其他任何光一样,都是由光子组成的,也就是我们在第一讲中讲过的构成光的微粒。小朋友们应该还记得,每个光子都有一定的能量。一般生活里常见的光,比如太阳光,就包含着许许多多的光子,而且这些光子的能量有大有小。但激光非常特别,它里面每个光子的能量都一样大。这就是激光与普通光最大的区别。 u2003u2003目前最小的芯片尺寸已经做到只有5纳米,也就是1米的二亿分之一。照这个速度发展下去,到2030年,晶体管就会变得只有一个原子那么大。到那个时候,我们在第一讲中讲过的不确定性原理就会起作用,直接干扰到这些晶体管的运行。也就是说,2030年以后,或许半导体芯片就会停止发展了。 u2003u20031982年,三位物理学家发现了一个重要的定理,叫作量子不可克隆定理。它说的是,在量子世界里,没有一个东西可以被完全地复制。换句话说,你没办法拷贝像一个电子、一个原子或一个分子那么小的东西。 u2003u2003其实量子传输已经在真实世界里实现了。1993年,六位物理学家想出了一个用量子纠缠来实现量子传输的办法。 u2003u20032019年8月央视报道,我国科学家日前在国际上首次成功实现高维度量子体系的隐形传态,为发展高效量子网络奠定了坚实的科学基础。近日,国际权威学术期刊《物理评论快报》发表了这一最新研究成果,并称其是“量子通信领域的一个里程碑”。 u2003u2003中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟介绍,量子隐形传态,是一种全新的通信方式,类似于科幻电影中的星际穿越。 它能借助量子纠缠这一特性,将未知的量子态传输到遥远地点,而不用传送物质本身,是远距离量子通信和分布式量子计算的核心功能单元。

关于量子力学不确定性原理

是不是说我们无法精确地测量粒子的状态?是,但是也不是。看你怎么定义粒子的状态。在量子力学里确定粒子的状态必须确定其在空间-时间中每一点的概率。那么从这个意义上讲,粒子的状态可以精确测量,只不过是以概率的形式,而且需要测量无限次。这是不是说我们的测量技术还不够呢?这个与测量手段无关,是物质本身的性质。最终我们能够根据粒子现在的状态而预测粒子的未来的状态? 能,但是要求得到我所说的粒子在空间-时间每一点的概率分布。这个在理论预测上还比较现实,但是实际测量时不可能做到。那么不确定性原理与决定论矛盾吗?不矛盾,因为概率分布是确定,及空间-时间的整体性质是确定的。而我们只要计算平均值就可以得到确定的结果。只是对于单次测量而言,结果不确定而已。

不确定性原理与不确定度的区别

不确定性原理与不确定度的区别在于概念不同。从测量不确定度和不确定性原理的概念和来源,以及描述方式和应用领域等方面阐述了两者之间的不同,并描述了二者的辩证关系,结果表明,测量不确定度是测量统计学中描述测量结果,不确定性原理可以简单表述为同时测量位置和动量时,位置的不确定度。

关于量子力学不确定性原理

是不是说我们无法精确地测量粒子的状态?是,但是也不是。看你怎么定义粒子的状态。在量子力学里确定粒子的状态必须确定其在空间-时间中每一点的概率。那么从这个意义上讲,粒子的状态可以精确测量,只不过是以概率的形式,而且需要测量无限次。这是不是说我们的测量技术还不够呢?这个与测量手段无关,是物质本身的性质。最终我们能够根据粒子现在的状态而预测粒子的未来的状态? 能,但是要求得到我所说的粒子在空间-时间每一点的概率分布。这个在理论预测上还比较现实,但是实际测量时不可能做到。那么不确定性原理与决定论矛盾吗?不矛盾,因为概率分布是确定,及空间-时间的整体性质是确定的。而我们只要计算平均值就可以得到确定的结果。只是对于单次测量而言,结果不确定而已。

从不确定性原理理解发生在真空里无中生有的量子涨落

不确定性原理告诉我们,当我们考察的距离越小、时间越短,宇宙会变得越疯狂。当我们想确定基本粒子(如电子)的位置和速度时,会遇到这种情况:用更高频率的光照电子,我们能以更高精度测量它的位置,但那代价是我们的观测更多地干扰了电子的运动。高频率的光子具有更多的能量,所以像针一样“扎”在电子上,从而极大地改变了它的速度。不可能同时知道基本粒子的位置和速度,意味着微观世界在本质上是混沌的。 尽管这个例子在不确定性与疯狂性之间建立了基本联系,它也只说明了问题的一部分。你大概会认为,不确定性只有在我们这些笨拙的自然观测者闯进了它们的场景才会出现。这是不对的。电子在小盒子里飞速地撞来撞去,这个例子可能会让你更明白那是怎么回事。即使实验者没有“直接”拿光子去“打击”电子,电子速度还是会剧烈地不可捉摸地从一点变到另一点。但是,这个例子也没能完全说明海森堡的发现所隐藏的微观世界那迷人的特征。即使在我们所能想象的最宁静的场合,例如空空如也的“真空”区域,不确定性原理告诉我们,从微观的角度看,那里也有大量的活动。距离和时间的尺度越小,那活动就越狂乱。 明白这一点的关键是量子的会计方法。粒子(例如电子)可以暂时“借”能量来克服难以逾越的物理障碍——就像人们常常可以借钱渡过难关。这是对的。假如你向着3米厚的混凝土墙射出一个塑料小球,经典物理学的结论与你本能的感觉是一样的:球会反弹回来。原因是,小球没有足够的能量穿透这堵难以逾越的障碍。但是量子力学确凿地证明,在基本粒子的水平上,组成小球的粒子的波函数——即概率波——总有一小部分透过了墙。这意味着小球有小小的——但不是零——机会能穿透那堵墙,出现在墙的另一边。海森堡曾证明,在位置和速度的测量精度间存在一种平衡。他还证明,同样的平衡关系也存在于测量能量和测量时间的精度之间。量子力学断言,我们不能讲一个粒子在某一时刻具有某个能量。为提高能量的测量精度,必须增大测量的时间。大体上讲,这意味着在足够短的时间尺度内,粒子的能量可能疯狂地涨落起伏。所以,就像我们可以“借钱”坐飞机(只要能尽快还钱),量子力学也允许粒子“借”能量,只要它能在海森堡不确定性原理所规定的时间内把它还回去。 但量子力学迫使我们将这类比向前推得更远。我们想象一个不得不靠借钱生活的人,他去求一个个朋友,每个朋友只能借他几天,他只得找更多的朋友,这家借,那家还,还了借,借了还——他费好大力气借来钱,不过是为了尽快把它还掉。像华尔街狂涨狂跌的股票价格一样,这位可怜的借钱者手里的钱也在瞬间经历着巨大的涨落。不过,当一切平息过后,他的账目说明他还跟当初一样,一点儿也没富起来。海森堡的不确定性原理说,在微观的距离和时间间隔里,能量和动量也发生着类似的疯狂的涨落。即使在虚空的空间——例如一只空盒子——不确定性原理也会说能量和动量是不确定的:当我们从更小的时间尺度来看更小的盒子时,它们的涨落就更大。仿佛盒子里的空间也不得不“借”能量和动量,不断从宇宙把它们“借来”,接着又很快还回去。那么,在平静的空虚的空间区域里,哪些东西参与了这样的“交易”呢?什么东西都可能有,这真是难以想象的;不过,最终“流通”的还是能量(也包括动量)。E=mc^2告诉我们,能量可以转化为物质,而物质也能转化为能量。这样,如果能量涨落足够大,即使在虚空的空间里,它也可以在瞬间生成正反粒子对,例如电子与它的正电子伙伴。因为这些能量必须马上归还,所以粒子对会在瞬间湮灭,归还生成它们的能量。其他形式的能量和动量也发生着相同的事情——如其他粒子的生成与湮灭、电磁场疯狂的振荡、强弱相互作用场的涨落……量子力学的不确定性原理告诉我们,宇宙在微观尺度上是一个闹哄哄的、混沌的、疯狂的世界。费曼曾笑话过,“生了灭、灭了生——浪费了多少时间。”由于能量的借与还在平均意义上相互抵消了,所以只要不是微观地去看,空虚的空间仍然显得宁静而太平。但是,不确定性原理说明,宏观的平均的眼光模糊了众多微观的行为。 你可能还在疑惑:“真空”的区域里还能发生什么事情吗?重要的是应该知道,不确定性原理为“真空”能有“多空”做了限制,与我们平常讲的“真空”是不同的。例如,关于场的波扰动(如在电磁场中传播的电磁波),不确定性原理指出,波的振幅和振幅改变的速度也服从一个类似于位置和速度的反比关系:振幅确定得越精确,它改变的速度就越不精确。现在,我们说一个空间区域是“真空”的,意思是没有波经过这个区域,所有的场都是零。说得啰嗦一点(但却是有用的),我们可以讲,通过这个区域的所有波的振幅都为零。但是,如果我们对振幅知道得那么精确,则不确定性原理告诉我们,振幅的改变是完全不确定的,我们可以说它有任意的数值。但如果振幅改变了,就说明它们在下一时刻不再是零,即使空间区域还是“空的”。不过,平均说来,场还是零,因为它在某些地方为正,而在其他地方为负,区域的总能量是不会改变的。当然,这只是在平均意义上说的。量子不确定性说明场的能量即使在“真空”的空间区域里也是涨落的,我们关心的空间区域距离和时间尺度越小,看到的涨落就越大。因为瞬间涨落得到的能量将通过E=mc^2转化为瞬时的粒子和反粒子对,然后它们很快湮灭。结果,能量在平均意义上仍然没有改变。

不确定性原理的定律影响

该原理表明:一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差(标准差)的乘积必然大于常数h/4π(h是普朗克常数)是海森堡在1927年首先提出的,它反映了微观粒子运动的基本规律——以共轭量为自变量的概率幅函数(波函数)构成傅立叶变换对;以及量子力学的基本关系(E=h/2π*ω,p=h/2π*k),是物理学中又一条重要原理。

什么是不确定性原理?它的数学形式是什么?

不确定性原理,又称“测不准原理”、“不确定关系”,是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡于1927年提出。它的数学形式是:u0394X*u0394vu2248h/m

海森堡不确定性原理

海森堡不确定性原理是对于一个微观粒子,其位置与动量不能同时具有确定值,两者标准差的乘积必然大于一个常数。不确定性原理是量子物理的最重要最基本的原理之一。动量就完全不确定,动量确定,位置就完全不确定。海森堡不确定性原理的数学基础涉及到了傅立叶变换,对有限长度的波进行分解处理,得到组成该列波的本征波。不确定性原理的粒子概念使用一个限度。粒子B处于A粒子的能量场中,其要脱离A粒子不是慢慢地运离而是类似于电子迁跃的方式。

费曼讲物理 - 不确定性原理

简单来说,不确定性原理就是: 所以当警察叔叔说海森堡同学你超速了(知道了精确的速度),海森堡才会说“我现在不知道自己在哪里了”(因为速度和位置不可能同时被确定),这之所以是个玩笑是因为这个原理只在量子世界种才适用,如果海森堡同学是个原子、质子、中子或电子什么的,那他就不在开玩笑了。 这个原理能很好解释量子世界里面的一个现象,我们都知道电子围绕着原子核运动,带负电,而原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,带正电。正电和负电之间理应产生强大的吸引力,电子理应被紧紧吸在原子核上才对,为什么电子会隔着一定的空间在原子核周围转呢? 让我们用反证法和不确定性原理解释一下这个现象,假设电子被吸在原子核上了,那么它的位置不确定性就很低,甚至为0,根据不确定性原理,电子动量的不确定性就非常大,比如动量甚至 可能是无穷大 ,如果电子的动能巨大的时候,就会摆脱原子核的束缚,离开原子核,这个结论和电子在原子核周围的空间运动矛盾,所以电子不会被吸在原子核上,而是在它的周围运动。

写出不确定性原理,概述其物理意义

又称“测不准原理”、“不确定关系”,是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡(Werner Heisenberg)于1927年提出。本身为傅立叶变换导出的基本关系:若复函数f(x)与F(k)构成傅立叶变换对,且已由其幅度的平方归一化(即f*(x)f(x)相当于x的概率密度;F*(k)F(k)/2π相当于k的概率密度,*表示复共轭),则无论f(x)的形式如何,x与k标准差的乘积ΔxΔk不会小于某个常数(该常数的具体形式与f(x)的形式有关)。

如何理解量子力学中的不确定性原理?

玻璃二象性

不确定性原理是什么意思,解释清楚点

示意图没法画,我给你讲解一下吧一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差(标准差)的乘积必然大于常数h/2π(h是普朗克常数)也就是说如果有一个圆球在某一个点上,你越确定它在哪里?那么你就越不确定这个圆球将要到哪去。初三的时候有教这个吗?-

不确定性原理是什么 不确定性原理简述

1、不确定性原理是由海森堡于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。 2、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。”

不确定性原理

测量是由量子态向显态的转变,真个变化是受测量这个事件影响的,量子力学叫“波函数的坍塌”,看看“薛定谔的猫”,很有意思的,或者第一推动丛书,比如《宇宙的琴弦》,对不确定性讲的非产精彩,其中从不确定的角度讲了双缝干涉的例子!

量子力学中的不确定性原理是什么意思

在量子力学里,不确定性原理(uncertainty principle)表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性Δx与动量的不确定性Δp 遵守不等式:Δx*Δp≥h/2, 其中, h是约化普朗克常数。 更具体可以看下面内容: 不确定性原理(Uncertainty principle),又称“测不准原理”、“不确定关系”,是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡(Werner Heisenberg)于1927年提出。本身为傅立叶变换导出的基本关系:若复函数f(x)与F(k)构成傅立叶变换对,且已由其幅度的平方归一化(即f*(x)f(x)相当于x的概率密度;F*(k)F(k)/2π相当于k的概率密度,*表示复共轭),则无论f(x)的形式如何,x与k标准差的乘积ΔxΔk不会小于某个常数(该常数的具体形式与f(x)的形式有关)。 该原理表明:一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差(标准差)的乘积必然大于常数 h/4π(h是普朗克常数)是海森堡在1927年首先提出的,它反映了微观粒子运动的基本规律——以共轭量为自变量的概率幅函数(波函数)构成傅立叶变换对;以及量子力学的基本关系(E=h/2π*ω,p=h/2π*k),是物理学中又一条重要原理。

如何用傅里叶变化解释不确定性原理

如何用傅里叶变化解释不确定性原理不确定原理是说:粒子的坐标变化量乘以动量变化量大于一个不为零的常数 所以当坐标变化量趋于零的时候,动量变化量趋于无穷.同样的,当动量变化量趋于零的时候,坐标变化量趋于无穷.变化量趋于零,就是该量的一个确定值,但是当坐标和动量其中一个趋于一个定值的时候,另一个量趋于无穷.所以动量和坐标不能同时得到.

海森堡不确定性原理是什么?

海森堡不确定性原理一般指不确定性原理,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。”该原理表明:一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差(标准差)的乘积必然大于常数h/4π(h是普朗克常数)是海森堡在1927年首先提出的,它反映了微观粒子运动的基本规律——以共轭量为自变量的概率幅函数(波函数)构成傅立叶变换对。

根释不确定性原理

前 言 本文内容仅仅属于能子源自己通过学习后的一些观点,以表达出来给予大家了解,并希望大家看后能提出宝贵建议或不同观点!不确定性原理的内容 不确定性原理是由海森堡于1927年提出,这个理论表明,一个粒子的位置和它的速度不可能同时具有确定的数值,其不确定性必然大于或等于普朗克常数除以4π,即ΔxΔp≥h/4π。也就是说,一个微观粒子的一对共轭量的测量误差之积必然大于常数h/4π,其中一个量越确定,另一个量的不确定性就越大。如位置和动量、方位角与动量矩、时间和能量等。这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样,它反映了微观粒子共轭量波函数的运动规律,以及量子力学的基本关系,是物理学中一条重要的原理。不确定性原理的分析 一、测量效应 不确定性原理(ΔxΔp≥h/4π),表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。而导致这个不确定性的因素来自两个方面:其一,测量粒子的行为必将不可避免地扰乱粒子,从而改变了它的状态;其二,量子世界不是具体的,其基于概率,所以精确确定一个粒子状态存在更深刻更根本的限制。因测量搅扰了被测量粒子的运动状态,而产生不确定性,这很好理解;但很难避免。微观粒子不像宏观物体那样有规律的运动,它的运动遵从波函数的概率性,我们不可能提前确定它在某一时刻具体位置的速度是多少,只能确定其该位置速度的大小范围;则位置越具体,其速度大小的范围就越大,反之亦然。由于不能提前知道,那只能测量,而测量一方面不可避免地搅扰了粒子本来的行为,同时测量本身带有局限性,从而导致不能精确确定。如果我们不用测量,站在粒子层面上直接观察,那就不存在测量带来的不确定性。二、观察效应 站在粒子层面不存在测量方面的不确定性,那是不是就可以精确地确定粒子在某一地点的具体速度呢?我看未必。因为观察本身就带有搅扰性,仅仅这一点原因,即使站在粒子的层面观察也不可能消除不确定性。难道不确定性,就不能避开由于测量或观察带来的搅扰性吗?当然能。要达到这一效果的唯一办法就是,粒子自身感知自己的运动性能,并留下时空烙印,称之为微观粒子自身观察效应,简称自察效应。虽然自察和没有自察二者有所不同,因为自察也有自身的扰动;但如果所有粒子都有自察的性能,那这种扰动效应就可以抹平,即有自察和没自察不影响不确定性的断定。现在的问题是,粒子自察能不能消除不确定性?这个问题比较麻烦,需要下来慢慢地斟酌。 三、自察效应 粒子自己观察自己就相当于经典物体的粒子观察量子波动的物质,且在观察的一瞬间塌陷成粒子性。由于具有波动性、随机性,所以不能提前预知;由于具有时空效应,所以一瞬间的某一具体位置的速度也不能精确确定,只能知道其比较小的范围,反之亦然。什么是时空效应?我们知道时间和空间是物质存在和运动的衍生产物(以前文章有相关内容),同时时空又具有相对性(相对论效应),所以即使对于粒子自身其速度大小不一样时,它的时空观也不一样。另外,在粒子自察的一瞬间和波动塌陷成粒子的一瞬间,可能也有时空观的瑕疵。所以自察也不能消除不确定性原理。故,不确定性原理是微观粒子的秉性,更确切地说是微观世界波动性的内秉性。它是量子物体波粒二象性的体现,它不仅仅有测量的扰动性,它更是波粒二象性在时空观测效应上的本质外显。四、相对确定性 不确定性是微观世界波动性的内秉性,固然没错。现在的问题是,微观粒子在某一确定的位置,到底有没有一个确定的精确速度?答案是肯定的。不确定性虽然体现着微观世界的波粒二象性,但这个不确定性不是由于浅层的测量效应导致,就是因为深层的观察效应所致,而观察效应或是人为观察,或是站在粒子层面观察,或是自察效应。如果我们站在比粒子高一级的角度考察,或者干脆站在宇宙外的客观角度,从哲学的范畴考虑,就完全可以抹掉不确定性。也就是说从客观实际出发,粒子在某一时刻的具体位置有一个精确的速度数值,即实实在在存在位置和速度同时有一个精确的数值,这样Δx=0、Δv=0,所以ΔxΔp=0。虽然粒子的位置和速度在客观上同时具有精确的数值;但是由于微观世界具有波粒二象性,所以我们不可能提前知道某一位置的具体速度,我们也不能通过测量和观察的实验消除不确定性原理。即ΔxΔp=0客观存在,但由于微观世界的内秉性,在测量效应或观察效应之下,必然体现ΔxΔp≥h/4π现象。 有人说,一个客观实际就把不确定性原理给抹平了,这未免也太勉强了吧!说得好,那现在我们做一个理想实验来解开你的疑虑。假设Δv对应一个段、v对应一个点,这很好理解。对粒子来说,它的时空虽然有可塑性,但在一瞬间至少对自己本身是绝对的。一个时间点,对应一个位置点,对自身来说能有一个速度段吗?不能,只能是一个速度点。反过来说,即使不同的速度或观察者有不同的时空观,但对同一个观察者,客观地观察一个确定的速度点,其时空对应的必然是一个点;不管其他观察者怎么认为,至少在自己的客观世界里的的确确是一个点。根据爱因斯坦相对论知,时空是相对的、同时性也是相对的。所以同一事件会出现两种情况:其一,每个人在自己的世界里看到一个只属于自己的点,但可能你看到的点和别人看到的点不是一个点;其二,每个人在自己的世界里看到一个只属于自己的点,而别人看到你的这个点可能是一个段。尽管如此,这只不过是时空相对性导致的时空观不同而已,但在各自的世界里,点就是点,时空点只能对应速度点,反之亦然;否则就有一些唯心主义。值得强调的是,上面这个实验的观察者是站在客观实际的高度,并且对事件不会产生任何干扰因素的情况下进行的,所以是一个百分之百纯度的理想实验。这个实验足以说明确定性的存在性。五、结论 综上所述,第一,确定性是客观的、相对的。客观的世界中,确定的位置有其精确的速度,但这个精确速度事先不可能知道,就是在事件发生的一瞬间也难以观察到,而观察者得到的只能是不确定性原理ΔxΔp≥h/4π的结果。除非你站在客观的角度,在不影响粒子的情况下观察,但这样的行为我们是难以办到的。第二,不确定性是微观世界本质的体现。不确定性原理虽然有许多因素,但它是微观世界波粒二象性的内秉性的体现。第三,不确定性是确定性的无奈展现。不确定性是确定性这些点的组成段的体现,点是客观的,段也是客观的,点只能无奈的以段展现。 能子源版权,违之必究!

不确定性原理是什么

对于 一个原子 或分子 你无法同时精确知道他的动量和位置

什么叫做不确定性原理

不确定原理是指量子力学中,任意两个不对易得物理量不能同时被精确的测量。比如测量一个质子的位置和当前的运动速度,就要用一个光子去照它,但是一照,也就改变了那个质子的本身状态,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,所以它原来的速度就无法得到。同样可以用另一种方法去测它的速度,但代价是改变了它的位置。总之不可能速度和位置都精确得到。除了位置与速度,还有能量与时间也是一对不确定的量。

不确定性原理

不确定原理指的是如下:不确定性原理是由海森堡于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除以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。”不确定原理的宿命论:很多人强烈地抵制这种科学决定论,他们感到这侵犯了“上帝”或神秘力量干涉世界的自由,直到20世纪初,这种观念仍被认为是科学的标准假定。这种信念必须被抛弃的一个最初的征兆,它是由英国科学家瑞利勋爵和詹姆斯·金斯爵士所做的计算,他们指出一个热的物体——例如恒星——必须以无限大的速率辐射出能量。按照当时人们所相信的定律,一个热体必须在所有的频段同等地发出电磁波。例如,一个热体在1万亿赫兹到2万亿赫兹频率之间发出和在2万亿赫兹到3万亿赫兹频率之间同样能量的波。而既然波的频谱是无限的,这意味着辐射出的总能量必须是无限的。

什么叫做不确定性原理?

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。

什么叫做不确定性原理?

意思就是这个原理具有不确定性.它会受到一些因素的影响,具有随机性.