測不準原理

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測不準原理者,亦名不確定性原理海森堡測不準定律也。為德國物理學家海森堡所察,因以爲名焉。

所謂測不準原理,一言可述之:凡欲知一微觀粒子之所處,則不可求其所如;欲知一粒子之所如,則不可求其所處矣。

原理[]

此理何由知之?乃海森堡立足于量子力學,廣泛聽聞同胞之見,面晤會談于愛因斯坦玻爾等人,深思熟慮而有此論也。其后又經實驗推敲,初稿遂成矣。

測不準原理者,為量子力學一大定理也。其中詳實變換,蓋因量子世界之不可具體,測他物必干擾之。此二者,共為測不准原理之基石也。

所謂實驗探測,必由反饋而知之。若空空然無為觀之,竊以為難如所願。而欲得其反饋,則必以一物去試其究竟,而以此物之變化,推想而得所測之物也。此乃實驗之基礎,不可避之也。

而亦由量子力學者可得,若有兩物相遇,則必互為變換矣,且無可推測其為何等變換,只可知其概率爾。兩物能量愈大,相會時間愈長,則此所成之變換影響愈深,最終至於不可知之也。然則小如粒子者,亦有一極限也,而謂之普朗克常量。此量乃宇宙萬物之極限小者,無論何等小量皆以其示之也。因而兩物無以益小,則互相之影響不可消矣。故知:欲測一物,必先擾之。

設想僅一質子於無限空間內,萬物不存,浩蕩之中唯此一物也。時間推移,而質子演變,由量子力學之理,其必化作概率雲而漸盈于宇宙矣。若此刻有一電子干之,則此質子必備干擾也。電子波長愈短,頻率愈高,而角動量愈大,對質子干擾愈深,而所獲信息愈準,所知質子之所在愈清晰,然質子所去愈不明了。反之,則質子之所在愈不清晰,而質子所在何方愈是確定。

其上之例,便為測不準原理之易解也。

測不准原理自誕生之初,便為飽經詰難之軀,其發展有涉正則對易關係小澤不等式弱觀測技術之挑戰。