作者zweisteine (圣人见微以知萌)
看板Physics
标题Re: 浅谈"测不准原理"
时间Fri Sep 25 18:21:42 2009
※ 引述《QUANNON (低调~~~)》之铭言：
: 我拿个之前学长及老师举的例子
: 有一杯溶液
: 我们要测量他的温度
: 一般人都会想说很简单
: 用温度剂去测量
: 但是温度计的原理是以热平衡的方式来取得温度
: 所以当温度计插入的同时
: 也已经破坏这杯容易的原始状态及热量
: 因此无法得知这杯溶液原始的温度
: 如果我们要测量一个光子的动能
: 要看见光子必须用光照他
: 但是光照到光子就被别的光子打到
: 破坏了他原本的状态而跑掉
: 因此我们无法测得他的原始动能
这一段错得很离谱
撇开测不准原理的诠释不谈，
它的内容是：「有些物理量，我们无法同时把两个都量到很准」
这些物理量的算符之间commutator不为零，
例如位置和动量、角动量的任两个分量等。
如果只是要量光子的动能这个单一物理量，是可以量到很准的。
(不然E=hν怎麽证实？梦到的吗？)
再来是测不准原理的诠释，
早期的教科书和科普书确实常用「对系统造成干扰」的说法，
也就是
「
我要量一个电子的位置，就要打一个光子，
这时就会改变电子的动量，所以无法同时测得位置和动量
」
但是这种说法渐渐不被大家喜欢。最大的理由就是，
这个说法还是没有说明为什麽打一个光子就会测不准，
依照古典力学，你拿一颗试验粒子去撞待测粒子当然会改变它原本的动量，
但是因为你可以很清楚知道试验粒子碰撞前的轨迹，
测量改变後的动量还是可以推算回原本的动量。
但是在量子力学的领域我们根本无法这麽作，
因为在测不准原理下，我们无法得知光子的轨迹。
可以看出，系统干扰说其实是用光子的测不准性来诠释电子的测不准性，
没有正面回答问题，而且有循环论证之嫌，
所以这个说法现在渐渐地越来越少人讲。
现在比较被接受的说法是比较接近Prius板友的说法：
粒子存在於自然界的本质上就不会同时存在於位置和动量的Eigen states，
跟有没有人看它、有没有人拿光子撞它完全无关。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 82.139.83.161
※ 编辑: zweisteine 来自: 82.139.83.161 (09/25 18:22)
1F：→ Prius:赞!! 越来越清楚了!! 09/25 18:22
※ 编辑: zweisteine 来自: 82.139.83.161 (09/25 18:28)
2F：→ pedroremorse:那measurement使得wave function产生collapse这套说 09/25 18:36
3F：→ pedroremorse:法也已经过时了吗 @@? 09/25 18:37
4F：→ zweisteine:也渐渐少人讲了，现在比较被接受的是decoherence的想法 09/25 18:42
5F：→ Prius:你们讲的这些看不懂得, 竟然 Wikipedia 上全部都有!!! 09/25 18:46
6F：→ zweisteine:但是wave collapse在量子资讯领域依然是个好用的近似 09/25 18:46
7F：推 justsaygood:大学时学Uncertainty Principle老师也是用量测干扰的 09/25 20:08
8F：→ justsaygood:也曾以为那就是对的,後来也知道那是不好的说法 09/25 20:08
9F：→ justsaygood:记得某国立研所推甄,问到Uncertainty Principle的相关 09/25 20:09
10F：→ justsaygood:问题,我判断了一下发问教授是实验的. 所以我就用量测 09/25 20:10
11F：→ justsaygood:干扰的说法解释,他很满意的点头 XD 09/25 20:11
12F：→ justsaygood:很多教授也还是停留在量测干扰的解释. 有在注意相关 09/25 20:13
13F：推 Darkspace:所以 "不确定性原理"是本质，而不是测量的问题 没错吧! 09/25 20:13
14F：→ justsaygood:研究的教授,比较会知道,那是本质的不确定性,不是测量 09/25 20:14
15F：→ justsaygood:造成的. 09/25 20:15
16F：推 Darkspace:以本质来思考动量与位置的关系 [ΔP ΔX] ≠0 09/25 20:16
17F：→ Darkspace:物理上解释为 动量 与 位置 不能同时 "描述" 09/25 20:17
18F：→ Darkspace:数学上 1. 位置与动量不存在共同的Eigenstate 09/25 20:18
19F：推 justsaygood:而说明为何是本质就有的,而非测量的说明. 小弟那时不 09/25 20:18
20F：→ Darkspace:2. 动量与位置不能同时对角化 09/25 20:18
21F：→ justsaygood:认真,没把哪些一般教科书还没编进去的东西记下 囧 09/25 20:19
22F：→ Darkspace:恩....不知道我这麽想会不会有遗漏的地方? 09/25 20:20
23F：推 cobeycobey:用wave collapse来思考会比较容易懂吧~~ 09/25 21:33
24F：推 macher:z-->5-->8 09/26 01:25
25F：推 stupidgod08:唔..撞目标的光子本身就无法确定其状态吧? 死回圈 09/26 02:26