医治白癜风的专家 http://pf.39.net/bdfyy/bdfzj/index.html上篇文章已经和大家讲解过了：基于宏观物体而进行的实验，是无法验证海森堡的不确定性原理的，无法验证的原因在于：因不确定性原理造成的测量误差实在是太小了，小到以至于在宏观物体上基本可以忽略不计，既然不确定性原理是基于微观粒子提出的，那么我们如何能在微观粒子的身上验证不确定性原理呢？在讲这个实验之前，让我们先来回顾一下海森堡的不确定性原理：不可能同时知道一个粒子的位置和它的动量，也就是说我们不可能同时准确的测量出一个粒子的位置和速度（动量=质量×速度）宏观物体与微观粒子的区别无非是大小罢了，其本质都是物质，但是在测量的实际操作过程中，宏观物体与微观粒子这一大一小的区别就将被无限的放大，因为宏观物体是看得见、摸得着的，对于静止物体，我们可以用尺子去测量，对于运动的物体，我们也可以用声波、光波等一系列测量的方式，但微观粒子则不同了，由于微观粒子实在是太小了，肉眼根本就看不到，尺子、声波这些常规的测量方式也就没有用武之地了。那么我们应该如何测量微观粒子的位置与速度呢？在小学生物课上，老师教我们使用光学显微镜去观察植物、小昆虫甚至细菌等物质，显微镜可以通过光学成像的方式将观察的物质放大几十倍、上百倍，那么测量微观粒子，我们也可以使用显微镜，只不过是需要倍数更高的显微镜而已。不过这里需要强调一点的是：目前世界上最高级的电子显微镜也只能观察到原子尺度的微观世界，针对于原子核、电子等其他微观粒子，我们仍然无法直接观察。我们可以在脑海中想象这样一个实验：我们通过显微镜去观察一个电子的位置与动量，具体的操作过程是什么呢？其实也很简单，就是利用大量的光子去撞击电子，然后我们通过观察光子的情况就可以得到电子的位置与动量。用光子去撞击物体，这是最简单的测量方式之一，我们使用眼睛看物体，其本质也是物体从物体反弹回来的光子进入的到我们眼中，但一旦将测量的物体换成一个电子，那么麻烦就来了，电子是很小的一种微观粒子，质量很轻，而且很脆弱，一旦用光子去冲击电子，那么电子很有可能就被光子给撞飞了！如果我们想要准确的测量电子的位置，那么我们就需要选择波长短的光子去冲击电子，波长越短，那么测量位置的精准度也就越高，但是光的波长越短，光子的能量也是越大，高能量的光子就会把电子给撞飞，那么电子的速度就会发生改变，我们就无法准确的测量电子的动量（动量=速度×质量）。反之亦然，如果我们想要准确的测量的电子的动量，那么我们就需要选择波长较长的光子，因为波长较长的光子能量小，对于电子产生的影响就小，得到的电子动量的结果也就越精准，但是波长较长也就意味着无法准确测量电子的位置。一句话总结：我们想要准确测量电子的位置，就会影响电子动量的测量结果，我们想要准确测量电子的动量，那么就会导致电子位置变得模糊，正如孟子云：鱼和熊掌，不可兼得也。转换成数学语言就是：电子的位置为x，动量为p光子的波长λ越短=Δx变小（位置误差），Δp变大（动量误差）光子的波长λ越长=Δp变小（动量误差），Δx变大（位置误差）总结来说：不论我们如何进行测量，位置x与动量p总会存在着误差。那么位置x与动量p的误差究竟是多少呢？物理学家海森堡给出了答案：Δx（位置误差）与Δp（动量误差）的乘积一定大于等于普朗克常数除于4π，也就是：ΔxΔp≥h/4π所以位置与动量的误差主要就取决于普朗克常数除于4π，4π是已知值，普朗克常数h=6.×10-34J·s，10的负34次幂，这个值实在是太小了，所以在宏观世界中是可以忽略不计的，就像我们在测量原子质量时，将电子的质量选择忽略不计是一个道理，但是这个误差在微观世界中却不能忽略，这就是海森堡提出的具有划时代意义的不确定性原理。ΔxΔp≥h/4π，只要是同时测量，那么这个误差就是永恒存在的，这着实让具有完美主义的物理学家很头疼，这个测量的误差究竟意味着什么呢？我们又究竟能不能消除这个误差呢？不能，这个误差并不是因为科技水平的限制而产生的，而是由于测量行为的本质而产生的，测量就意味着要与测量的物体发生相互作用，直白点做就是需要接触、触碰，要接触，那么就必定会对于测量的物体产生影响，这个影响在宏观世界可以做到忽略不计，但是一旦进行了微观世界，那么哪怕是光子，都会对于微观粒子测量的结果产生巨大的干扰，这是无法避免的。所以，不确定性原理还有一个十分有趣的中文翻译：测不准原理
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