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量子力學的測不準原理,是因為儀器的精度還因為觀測本身會干擾被測對象?


觀測就會干擾。想觀測的足夠精細,就需要足夠大的能量,否則物質波的波長都會比你需要的精度高,衍射是不可避免的。而足夠大的能量本身就會干擾你觀測的東西。


更新下:在我另外一個問題(量子力學與信號與系統之間的聯繫)下有關於這個問題的更好的答案

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測不準原理來源於傅里葉變換

某個確定的動量(波長)跟一段無限長的單一頻率正弦波(位置不確定)聯繫在一起

是本性 不是由外部條件決定的

請時刻提醒自己: 坐標空間(坐標表象,實空間,正格子空間)經過傅里葉變換變成動量空間(動量表象,k空間,倒空間,倒格子空間)


測不準原理說的兩個物理量的標準差,不小於約化普朗克常數的一半。這和測量沒有任何直接關係。數學上能夠根據標準差的定義直接推導出來

量子力學很多思想太抽象,當年的牛人創立量子力學也是從半懂不懂開始的,思考問題都是不由自主的背離量子力學原理,把宏觀世界經驗帶進去。結果留下一堆莫名其妙的術語。今天人們當然已經很清楚這些術語的真正含義。但初學者還是常常被字面意思干擾


測不準原理容易給人誤解,最好叫不確定關係,它是物質的本性,與測量無關!


可以去看一下貝爾不等式。

當年,在論戰:愛因斯坦Vs玻爾中,就有關於「物質的屬性是在被觀測時才確定的,還是在被觀測之前就確定了的?」的戰題。但這兩位後來都把這問題歸結為哲學問題不了了之了。

後來,一個叫貝爾(不是諾貝爾)的人提出了一個不等式,後來被稱之為貝爾不等式。從此,上述論戰中的那個戰題有了在實驗上的判斷依據——可以通過實驗,根據實驗結果來判斷現實究竟是哪一種情況。這兩種情況的實驗結果是不一樣的:如果物質的屬性是在被觀測之前就確定了的,實驗結果必定是符合貝爾不等式的;如果是在被觀測時才確定的,那實驗結果就不符合貝爾不等式。

後來有人做了這個實驗,實驗結果不符合貝爾不等式,而且和量子力學預言的結果符合得相當好。

PS:這種實驗同時還驗證了遠距離的瞬時作用是否存在。如果實驗結果不符合貝爾不等式,說明遠距離的瞬時作用是存在的。由於相對論的關係,愛因斯坦打死都不會相信存在遠距離的瞬時作用,就因為這個原因,他才不相信量子力學。

PPS:愛因斯坦從不害怕新理論,甚至鼓勵人們搞新理論。但量子力學上的這個新理論偏離了愛因斯坦所研究的的軌道。


量子力學的基本假設告訴我們當你觀測某一個狀態時,你可能是在通過觀測它的時間,坐標或者動量什麼的,我們把他們稱作operator。而觀測的意義也在於operator作用在某一個state中,然後會出現幾種可能的eigenvalues and corresponding eigenfunctions。而觀測的值說白了也就是eigenvalue 以及eigenfunction,只是按照概率分布。隨後量子力學中operator之間所謂「community」,容易證明,當兩個operator community each others時,他們的eigenfunction構成完備集。此時他們是可以被同時觀測的;如果不滿足上述條件,則不可能被同時觀測,這樣也就是所謂的「Heisenberg uncertainty relation」

說的很亂……


這個理論其實推翻了現在的一切學術科學,如來佛祖講過:此世界無一切定法,易經也說過沒必要物進行測量,他們總是變化無常。


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