不可观测原理

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问题描述:

不可观测原理是指

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2023-10-23 14:10:02

应该叫做测不准原理(由科学家海森堡提出),并不是不可观测,后又有科学家和数学家提出不确定性原理,这两个概念实质上是等价的,只是提出的角度不同关于你说的被动观测,你可以再往深入里走一步。

人类的观测是一个什么样的过程当光通过眼球最终照射到视网膜上的感光细胞,在感光细胞内部会产生相应的化学反应,这个化学反应会产生兴奋,兴奋以神经冲动的形式传给大脑视觉皮层,最终在丘脑的参与下形成视觉。

主动观测和被动观测的区别,只是射入眼睛的光子是物质发出的还是物质反射人类主动发出去的光子,站在人眼的角度,主被动观测是没有区别的。

而探测设备还可以通过电子,或者其他粒子来观测。

那么回到题目上来,怎么理解不确定性原理呢?

最开始之所以叫测不准原理,是因为最开始是站在实验的角度得到的结论:

当你用波长越长的波去测量,因为波长越长,测量分辨率就越低,你能得到的位置信息将越不精确;但因为长波长能量低(E=h/λ),对被测粒子运动的影响小,得到的速度信息就越精确。

当你用波长越短的波去测量, 因为波长越短,测量分辨率就越高,你能得到的位置信息将越精确;但因为短波长能量高,对被测粒子运动的影响大,得到的速度信息就越不精确。

而后来又有科学家从理论角度分析证明了,微观世界的不确定性不是测量技术不够先进而导致的,理论证明微观世界是本身就具有不确定性的,是微观粒子的秉性。(ΔxΔp≥h/4π)。

关于双缝实验,那不是为了观测衍射而是为了观测干涉现象,单缝实验是为了观测衍射现象。

当观测到了光的衍射和干涉现象,关于光的粒子论(以海森堡和玻恩为代表)就遇到了麻烦。因为在人类世界里有一种东西会衍射和干涉,那就是水波,那为什么光也有一样的性质?所以就诞生了波动论(以德布罗意、薛定谔为代表)。

但粒子论和波动论争夺了很多年,谁也赢不了谁,最终还是握手言和了,1905年爱因斯坦提出了光的波粒二象性。

因为实验证明,哪怕你控制光子(或电子)一个一个的发出,双缝干涉的结果仍然是有干涉条纹,这个结果就很诡异。所以并不是光子和光子之间有相互作用导致的衍射干涉现象,而是本身光子或者说光波就具有这个性质。

量子力学掀起了物理学界的革命,建立在希尔伯特空间上的叠加态的描述,很好的调和了波动论和粒子论。

在双缝干涉实验里,当光子一个一个的发出,当发出的数量多了以后也会有干涉条纹,似乎光子知道另一个缝的存在,这是最奇妙的地方。后来科学家提出,在我们观测光子之前,光子的所有本征态按某种概率叠加,而我们的观测行为导致波函数坍缩,叠加态消失,形成单一的本征值,所以我们观测的时候都体现出光的粒子性。这个现象不只存在于光,德布罗意先生证明这都是普遍存在的,只是表现的明显性不同,这就是物质波概念。

而后又产生了关于意识的探讨,出现了薛定谔的猫这一假设模型,我们就不再一一展开。叫做测不准原理(由科学家海森堡提出),并不是不可观测,后又有科学家和数学家提出不确定性原理,这两个概念实质上是等价的,只是提出的角度不同。

关于你说的被动观测,你可以再往深入里走一步。

人类的观测是一个什么样的过程当光通过眼球最终照射到视网膜上的感光细胞,在感光细胞内部会产生相应的化学反应,这个化学反应会产生兴奋,兴奋以神经冲动的形式传给大脑视觉皮层,最终在丘脑的参与下形成视觉。

主动观测和被动观测的区别,只是射入眼睛的光子是物质发出的还是物质反射人类主动发出去的光子,站在人眼的角度,主被动观测是没有区别的。

而探测设备还可以通过电子,或者其他粒子来观测。

那么回到题目上来,怎么理解不确定性原理呢?

最开始之所以叫测不准原理,是因为最开始是站在实验的角度得到的结论:

当你用波长越长的波去测量,因为波长越长,测量分辨率就越低,你能得到的位置信息将越不精确;但因为长波长能量低(E=h/λ),对被测粒子运动的影响小,得到的速度信息就越精确。

当你用波长越短的波去测量, 因为波长越短,测量分辨率就越高,你能得到的位置信息将越精确;但因为短波长能量高,对被测粒子运动的影响大,得到的速度信息就越不精确。

而后来又有科学家从理论角度分析证明了,微观世界的不确定性不是测量技术不够先进而导致的,理论证明微观世界是本身就具有不确定性的,是微观粒子的秉性。(ΔxΔp≥h/4π)。

关于双缝实验,那不是为了观测衍射而是为了观测干涉现象,单缝实验是为了观测衍射现象。

当观测到了光的衍射和干涉现象,关于光的粒子论(以海森堡和玻恩为代表)就遇到了麻烦。因为在人类世界里有一种东西会衍射和干涉,那就是水波,那为什么光也有一样的性质?所以就诞生了波动论(以德布罗意、薛定谔为代表)。

但粒子论和波动论争夺了很多年,谁也赢不了谁,最终还是握手言和了,1905年爱因斯坦提出了光的波粒二象性。

因为实验证明,哪怕你控制光子(或电子)一个一个的发出,双缝干涉的结果仍然是有干涉条纹,这个结果就很诡异。所以并不是光子和光子之间有相互作用导致的衍射干涉现象,而是本身光子或者说光波就具有这个性质。

量子力学掀起了物理学界的革命,建立在希尔伯特空间上的叠加态的描述,很好的调和了波动论和粒子论在双缝干涉实验里,当光子一个一个的发出,当发出的数量多了以后也会有干涉条纹,似乎光子知道另一个缝的存在,这是最奇妙的地方。后来科学家提出,在我们观测光子之前,光子的所有本征态按某种概率叠加,而我们的观测行为导致波函数坍缩,叠加态消失,形成单一的本征值,所以我们观测的时候都体现出光的粒子性。这个现象不只存在于光,德布罗意先生证明这都是普遍存在的,只是表现的明显性不同,这就是物质波概念。

而后又产生了关于意识的探讨,出现了薛定谔的猫这一假设模型,我们就不再一一展开。

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