可挂车环卫用垃圾桶:海森伯格不确定定律

海森伯格的不确定原则,称人类观测事物的精准程度是有限的。或者说错误难免，或者说是任何事皆有可能。
海森伯格不确定原则是量子论中最重要的原则之一。它指出，不可能同时精确地测量出粒子的动量和位置，因为在测量过程中仪器会对测量过程产生干扰，测量其动量就会改变其位置，反之亦然。量子理论跨越了牛顿力学中的死角。在解释事物的宏观行为时，只有量子理论能处理原子和分子现象中的细节。但是，这一新理论所产生的似是而非的矛盾说法比光的波粒二重性还要多。牛顿力学以确定性和决定性来回答问题，量子理论则用可能性和统计数据来回答。传统物理学精确地告诉我们火星在哪里，而量子理论让我们就原子中电子的位置进行一场赌博。海森伯格不确定性使人类对微观世界的认识受到了绝对的限制，并告诉我们要想丝毫不影响结果，我们就无法进行测量。

附：
海森伯格设计的理想实验。在一个理想的真空实验室内，S为一个可以发射任意波长和任意数量光子的理想光源，O为一个可以发射单个电子的理想电子枪，M为理想的显微镜。因为我们是依靠光照到电子上以后，再反射到我们的眼睛或仪器里来观察电子运动的，如果电子是像乒乓球那样的宏观粒子，相对光子来说质量很大，光子照射到它上面时，光子的动量对它的运动不至于产生任何明显的变化，所以我们可准确地（通过频率很高的光子）知道它在任一时刻的位置和动量。但电子是非常小的微观粒子，这时光子的动量就不可以忽略了，光子打在电子上时必然要改变电子的运动。

现在我们发射一个光子去观察电子。按照Bogo假说，此光子是作螺旋线运动的，应满足（0－2）式的规定。（参见图1）由于光子作螺旋线运动的初始相位是随机的，所以在任一时刻，即使我们知道光子在Z轴上的位置为z，我们也只是知道光子位于z处、垂直于Z轴的平面上的半径为 r的圆周上，但具体在哪一点上是不知道的。如果我们就把光子螺旋线轨迹的中心作为它的位置，则它的实际位置的平均误差（在X轴上的投影，参见图2）为
ΔX≈r/2 （2－1）
显然，我们用本身就有误差ΔX的这把尺子——光子，来测量电子时，测到的电子的位置的误差Δx不会小于这个误差ΔX，即有
Δx≥ΔX≈r/2 （2－2）
另一方面，光子的动量P对电子的动量也有影响，使电子的动量产生Δp的误差。Δp与P应有同样的数量级，即，我们可认为
Δp∝P （2－3）
合并（2－2）、（2－3）式，并注意到P=mv，有
ΔxΔp≥rP/2=mvr/2 （2－4）
将（0－2）式代入（2－4）式，得
ΔxΔp≥ħ/2 （2－5）
（2－5）式就是著名的海森伯格测不准不等式。

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1927年 海森伯提出在确定微观粒子的每一个动力学变量所能达到的准确度方面存在着一个基本的限度，这一论断称为不确定原理，它的具体数学表达式称为不确定关系式。