根据测不准原理,其实我们对于微观粒子世界是难以观测的? “根据测不准原理,任一微观粒子的动量都不能精确测定,因而只能...

作者&投稿:尔崔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
这么说其实还是有问题的,因为所谓测不准原理(也叫不确定性原理)其实指的是粒子位置的不确定度和粒子动量的不确定度的乘积不小于h/4π(其中h是普朗克常数),也就是说不能同时准确地测得粒子的位置和动量:如果粒子位置100%确定,则其动量就完全不确定,尽管可能能够给出一个动量的测量值,但测量值的误差是无穷大,也就是说粒子的动量可以取任意结果;如果粒子动量100%确定,那么粒子的位置就完全不确定。所以只要能够接受动量和位置二者的观测量所存在的误差(比如核反应分析过程中就很难同时100%确定二者),或者在动量和位置之间只关心一个,在这种情况下同样还是能够观测微观粒子世界的。
另外,很多理论的验证过程不需要深入到微观领域,比如热力学和统计物理方向,尽管研究的是微观粒子,但更准确的研究对象应该是大量粒子所组成的整体,并采用了统计学的方法,这样很多结果可以直接用宏观实验来证实。再比如玻色-爱因斯坦凝聚态,尽管这也是微观粒子的状态,但同样存在宏观可观测的表现。
再者,按照当前的理论,微观粒子世界难以观测本身也是关于微观粒子世界的一个结论,而且已经被不确定性原理证明了的。还有著名的薛定谔的猫,那本身也是一个证明。所以难以观测这个事实不代表不能观测,只是没有从所谓失败的观测过程中分析出实际上已经被证实或证伪的观测量,或者干脆就是没有找对观测原定的观测量的方法。
最后,一切理论都有其适用范围,无论这种理论有多么权威——三百多年的牛顿力学曾经统治了物理界,但在微观领域和引力领域同样失效。不确定性原理也是一样的,也许将来什么时候就会出现新的更普适的理论,并给出不确定性原理失效的场景。

我们所能唯一知道的仅仅是我们的数学公式确实能够用于量子世界,而且符合得很好。但事实上量子世界是什么样子的,我们对其一无所知。
但是理论是可以通过事实推测的,也可以通过事实验证。“一些经典概念的应用不可避免的排除另一些经典概念的应用,而这‘另一些经典概念’在另一条件下又是描述现象不可或缺的;必须而且只需将所有这些既互斥又互补的概念汇集在一起,才能而且定能形成对现象的详尽无遗的描述”。
至于量子世界是否也如宏观世界一样有粒子性,这个“粒子”是否在微观领域也同样存在动量与位置,就像爱丁顿所说那只是我们的猜测而已。基于猜测之上的“粒子”的动量与位置之类的不确定性关系,本身就具有不确定性。所以,我们只需要去用这些公式就好了,至于这些烧脑的事情,就留给物理学家去思考吧。

根据测不准原理,其实我们对于微观粒子世界是难以观测的、所以才会出现测不准原理、一切事物皆有它的规律、掌握的规律就明白一切道理

微观粒子的动量和位置为什么不能准确测量?~

咱们的进度看来一样,我也刚学过这里不久,我也是有点纳闷,
不过我理解着吧,应该是这样的
我们的世界时不断运动的,
微观上,比如说现在我们所知道的最小的粒子,电子和夸克,就好象我们举在空中的手一样,不可能是不的,在颤抖,
不过粒子地“颤抖”不需要任何力作用于它,(我理解吧,这就是一个现象,没有什么原因)
如果你把一个夸克沿直线发射到一个挡板的中间的话,它有很大的几率到达中间,有很小的几率跑到挡板的别的地方去。

你看书上43页的图,那就是单缝衍射地现象,突起越大,代表粒子落到那里的几率就越大,
如果把左边粒子源发射范围扩大的话,粒子就有更大的可能落到旁边去,
(想想也是,你根据这个图想象一下,粒子老是乱窜,形象点说,在左边限定位置的地方被压迫地紧了,从通道冲出来后,往两边跑地“力气”也就越大,反之则越小)。

宏观上,我们某个时刻,有着什么样的速度,位置在哪里,都清清楚楚,
因为我们是由几乎数不尽地基本粒子们构成的,基本粒子们的动量们相互结合,相互抵消,成了零,
这类似于概率波地理论,也类似于数学的概率理论,试验次数越多,实验结果就越稳定。
我听说过这么一个有趣的理论 《探索发现》上说的:
毁灭地球的方法之一,
就是在椅子上坐着,等!
等到地球的好多好多粒子发疯,一下子全跑了,地球就毁灭了,
这是有可能的,不过碰上这样的小概率事件,那样的运气是“令人羡慕的”
这样你应该理解了吧,我就已经尽力了!

准确地说对于微观粒子,不可能同时测量准确它的位置和动量,也不可能同时测量准确它的能量和存在时间
这是由于不确定关系的影响造成的
根据德布罗意的物质波学说
运动的实物粒子都有波动性,一个由存在于无限空间的平面波描写的粒子,显然其动量完全确定,而坐标则完全不确定。而由集中在有限空间区域的波包所描写的粒子, 其坐标和动量都不能完全确定。这说明,不确定关系是微观粒子波粒二象性的反映。比如说电子通过小孔的实验表明:小孔线度愈小,电子坐标的测量愈精确;但由于衍射效应的增强,电子动量的测量却变得愈不精确。

确切的讲是在同一方向上的位置和动量,因为它们是一对共轭的物理量,不确定性原理说明一对共轭物理量的精确度是有极限的。具体来说,测量所用的手段,比如电子成像,光子成像都是基于这种轰击被测对象然后接收反馈的成像原理,在宏观领域这没什么错,因为不论电子还是光子对于被测对象的影响可以忽略不计,我们可以得到精确的结果,但是微观领域中行不通了,因为被测对象的尺度和你所用的东西是可以比拟的,所以当你妄图用一个电子去轰击被测电子的时候,如果你要求被测电子的位置要百分之百的精确,那么你要用一个很大能量的电子去打被测电子,这时候被测电子的动量因为被撞飞了而极大的改变了,使你对于动量的测量变得完全不可信;同样,你要测量动量,就要尽量不干扰被测电子的本身运动状态,所以要用一个没有动量的电子去探测,但是没有动量的电子和谈反馈呢?所以你又无法得到被测电子的位置了。

同样的,能量和时间在量子力学中也是一对共轭量,你要求时间无限精确就要对被测系统施加无限大的能量,因此系统能量被破坏得无限不精确了,反之亦然!

微观粒子有极大的不确定性,不确定性来源于什么?
答:当我们通过增加光子波长从而减少光子的能量,精确测量出微观粒子的速度,但是其位置则无法精确。如果减少光子波长从而增大光子能量,能精确测量出粒子位置,但是速度又不确定。这种位置和速度不可同时获取的原则,就是海森堡的“测不准原理”。需要注意的是,这种测不准不是说粒子的速度和位置一定...

这个世界真的不存在吗?量子力学:世界真的因观测而存在?
答:我们都知道,微观世界中有很多神奇的现象,比如量子纠缠,量子叠加,测不准原理,量子态塌缩等等。这些现象固然神奇,但是也必须以科学态度审视它们。 在量子力学中,我们经常要去测量微观粒子,但是测量时往往会遇到很多麻烦,比如我要测量一个粒子的动量,就只能忽略它的位置了,也就是说微观粒子的动量和...

人生的测不准原理
答:物理学上有个关于微观粒子运动的基本原理,称为海森堡测不准原理。该原理的大致意思是一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。它反映了微观粒子运动的基本规律,是物理学中一条重要...

测不准原理说不可能同精确测量粒子的位置和动量 怎么理解 请举例说明...
答:微观粒子不像宏观中的小颗粒.微观粒子以态的方式存在,你可以想象为一张概率云.一般来说一个态中动量和位置都是不确定的.如果一个态有确定的动量(或坐标)那么称之为动量(或坐标)的本征态.而动量(或坐标)的本征态必然不是坐标(或动量)的本征态.所以不可能同时确定位置和动量.对于一个态我们...

宇宙温度
答:宇宙万物有无相生,探索空间无止无尽,没有里外,没有大小,没有先后。就像上下前后左右只对于你自己的位置而言,无穷的往外就是里,无限大就是无限小,永远往前就回到最后,空间本是循环,你存在的地方没有婴儿的你,但那个你确实存在,人类所看到的一切都是延迟的世界。人类要真正理解宇宙需要进化。

分子到底是不是在做无规则运动
答:在外界条件不改变的情况下,一个封闭体系内所有分子的无规则运动微观上是杂乱无章的,宏观上它不对外做功或吸、放热。所有分子都有一个初速,而系统的内能保持不变,所以分子的平均速率不变。有温度的物体分子就会运动,回到你的问题,无规则运动的动力在于它的初始状态具有的内能,无规则运动不需要消耗...

有人说:“在微观物理学中,由於我们不可能同时准确地知道某个粒子的位置...
答:所以,微观粒子出现的位置也是有规律可循的。所谓,测不准,也只是由于我们现在没有时间和精力去研究,这充分体现了世界的变化莫测。注意,微观粒子是因为其重力太小,相互吸引、排斥作用不够,才在宇宙空间中做无规则(其实也有其规律可循)运动的。参考资料:相关文献参考---量子力学 ...

高中物理问题:有人说:“在微观物理学中,由于我们不可能同时准确地知道...
答:粒子的波动性和测不准原理,都是量子力学给出的,是具有统一的关系的。事实上,测不准原理可以从量子力学的物质波动方程--薛定谔方程直接推导出来。上面的那句话,前面半句是正确的,我们不可能(同时)(准确地)知道某个粒子的位置和动量。同时 和 准确地 这两个词用得很合适 但是,后半句是错的...

海森堡测不准原理
答:海森堡测不准原理如下:不确定性原理(Uncertainty principle)是海森堡于1927年提出的物理学原理。其指出:不可能同时精确确定一个基本粒子的位置和动量。 粒子位置的不确定性和动量不确定性的乘积必然大于等于普朗克常数(Planck constant)除以4π (公式:ΔxΔp≥h/4π)。这表明微观世界的粒子行为...