海森堡测不准原理，是否因为测量仪器不精确造成的测不准？

发布时间：2023-03-30 13:50:50 所属栏目：动态来源：

导读：测不准原理，相信很多人都听说过。其实这个叫法并不太严谨，很容易让人误解，误认为是因为人类测量水平低，测量仪器不精确造成的。

事实上，人类和测量仪器没有任何关系。测不准是量子世界的内线秉性，固有属性，

测不准原理，相信很多人都听说过。其实这个叫法并不太严谨，很容易让人误解，误认为是因为人类测量水平低，测量仪器不精确造成的。

事实上，人类和测量仪器没有任何关系。测不准是量子世界的内线秉性，固有属性，也是量子世界的基本法则。为了防止人们对“测不准原理”的望文生义造成误解，更严谨的叫法应该是“不确定性原理”，而不是“测不准原理”。

不确定性原理，是量子世界里的基本原理，这些量子世界里的所有看似无理的诡异现象本质上都是量子的不确定性的某种形式主义的体现。

量子世界的不确定性体现在很多方面，比如说位置和动量也就是速度的不确定性。公式中Δx代表位置的不确定性，Δp为速度的不确定性，h为普朗克常数。

也就是说，位置的不确定性与速度的不确定性的乘积，必须大于等于一个常数。位置越确定，速度就越不确定。反之，速度越确定，位置就越不确定。

科学家只知道量子世界里的微观粒子都具有如此特性，但并不知道为什么会有这种特性，不知道这种特性的底层逻辑。

其实这个公式在我们的宏观世界也成立，而且无论怎样都成立，因为宏观世界里位置和速度的不确定性都很大，无论怎样都会大于那个常量。

但是在微观世界就不一样了，微观粒子的位置和速度变化都很小，于是彼此之间就会相互制约。如果位置不确定性足够小，也就是位置很确定，那么速度的不确定性就必须很大，也就是非常不确定。反之亦然。

也就是说，能量的不确定性与时间的不确定性的乘积必须大于等于一个常数。而正是因为能量和时间之间存在这种不确定关系，所以才会有量子隧穿效应，量子涨落等各种诡异现象。

能量和时间的不确定性意义重大，比如说，这种不确定性意味着只要时间的变化足够小，那么能量的变化就可以非常大，大到超乎想象。

何为“能量势垒”？它就像一堵横在我们面前的高墙，我们用尽所有力气都不可能徒手翻越一堵10米高的高墙，那么这堵10米高的高墙就是我们的“能量势垒”，无论如何我们都不可能突破这个势垒。

但在量子世界，一切变得都有可能。你完全不用爬到山顶，只要时间足够短，你完全可以直接穿越到山的另一边，具体方式是在极短的时间内赊借真空的能量，穿越之后再把能量归还给真空。

除了量子隧穿效应，诡异的量子涨落也是能量和时间不确定性的直接体现。在空无一物的真空里，虚粒子对可以凭借真空的能量凭空衍生出来，然后瞬间湮灭把能量再归还给真空，只要整个过程时间足够短，就可以一直上演这种情况。大自然一点也不在乎这种事情的发生，在它眼里，只要能尽快归还赊借的能量就可以。

只不过，出现这种现象的概率非常非常小，需要极其漫长的时间才会出现一次。但按照量子力学诠释，任何可能发生的事情终究会发生，一定会发生，一切只是时间问题。

有人可能会提出质疑，通过量子涨落衍生出来的虚粒子最终不是都会湮灭消失吗？理论上确实如此，但量子世界就是如此神奇，不确定性原理决定了衍生出来的虚粒子会有一定概率不会消失，虽然概率很小，但终究会发生。

在量子世界，一切都是不确定的，只能用概率描述。事实上，我们所在的宏观世界同样是不确定的，只不过由于宏观世界的物体质量和能量都很大，基本上不可能体现出不确定性，需要极其漫长的时间才会发生一次不确定性。

（编辑：汽车网）

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