作者zweisteine (聖人見微以知萌)
看板Physics
標題Re: 淺談"測不準原理"
時間Fri Sep 25 18:21:42 2009
※ 引述《QUANNON (低調~~~)》之銘言：
: 我拿個之前學長及老師舉的例子
: 有一杯溶液
: 我們要測量他的溫度
: 一般人都會想說很簡單
: 用溫度劑去測量
: 但是溫度計的原理是以熱平衡的方式來取得溫度
: 所以當溫度計插入的同時
: 也已經破壞這杯容易的原始狀態及熱量
: 因此無法得知這杯溶液原始的溫度
: 如果我們要測量一個光子的動能
: 要看見光子必須用光照他
: 但是光照到光子就被別的光子打到
: 破壞了他原本的狀態而跑掉
: 因此我們無法測得他的原始動能
這一段錯得很離譜
撇開測不準原理的詮釋不談，
它的內容是：「有些物理量，我們無法同時把兩個都量到很準」
這些物理量的算符之間commutator不為零，
例如位置和動量、角動量的任兩個分量等。
如果只是要量光子的動能這個單一物理量，是可以量到很準的。
(不然E=hν怎麼證實？夢到的嗎？)
再來是測不準原理的詮釋，
早期的教科書和科普書確實常用「對系統造成干擾」的說法，
也就是
「
我要量一個電子的位置，就要打一個光子，
這時就會改變電子的動量，所以無法同時測得位置和動量
」
但是這種說法漸漸不被大家喜歡。最大的理由就是，
這個說法還是沒有說明為什麼打一個光子就會測不準，
依照古典力學，你拿一顆試驗粒子去撞待測粒子當然會改變它原本的動量，
但是因為你可以很清楚知道試驗粒子碰撞前的軌跡，
測量改變後的動量還是可以推算回原本的動量。
但是在量子力學的領域我們根本無法這麼作，
因為在測不准原理下，我們無法得知光子的軌跡。
可以看出，系統干擾說其實是用光子的測不準性來詮釋電子的測不準性，
沒有正面回答問題，而且有循環論證之嫌，
所以這個說法現在漸漸地越來越少人講。
現在比較被接受的說法是比較接近Prius板友的說法：
粒子存在於自然界的本質上就不會同時存在於位置和動量的Eigen states，
跟有沒有人看它、有沒有人拿光子撞它完全無關。
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◆ From: 82.139.83.161
※ 編輯: zweisteine 來自: 82.139.83.161 (09/25 18:22)
1F：→ Prius:讚!! 越來越清楚了!! 09/25 18:22
※ 編輯: zweisteine 來自: 82.139.83.161 (09/25 18:28)
2F：→ pedroremorse:那measurement使得wave function產生collapse這套說 09/25 18:36
3F：→ pedroremorse:法也已經過時了嗎 @@? 09/25 18:37
4F：→ zweisteine:也漸漸少人講了，現在比較被接受的是decoherence的想法 09/25 18:42
5F：→ Prius:你們講的這些看不懂得, 竟然 Wikipedia 上全部都有!!! 09/25 18:46
6F：→ zweisteine:但是wave collapse在量子資訊領域依然是個好用的近似 09/25 18:46
7F：推 justsaygood:大學時學Uncertainty Principle老師也是用量測干擾的 09/25 20:08
8F：→ justsaygood:也曾以為那就是對的,後來也知道那是不好的說法 09/25 20:08
9F：→ justsaygood:記得某國立研所推甄,問到Uncertainty Principle的相關 09/25 20:09
10F：→ justsaygood:問題,我判斷了一下發問教授是實驗的. 所以我就用量測 09/25 20:10
11F：→ justsaygood:干擾的說法解釋,他很滿意的點頭 XD 09/25 20:11
12F：→ justsaygood:很多教授也還是停留在量測干擾的解釋. 有在注意相關 09/25 20:13
13F：推 Darkspace:所以 "不確定性原理"是本質，而不是測量的問題 沒錯吧! 09/25 20:13
14F：→ justsaygood:研究的教授,比較會知道,那是本質的不確定性,不是測量 09/25 20:14
15F：→ justsaygood:造成的. 09/25 20:15
16F：推 Darkspace:以本質來思考動量與位置的關係 [ΔP ΔX] ≠0 09/25 20:16
17F：→ Darkspace:物理上解釋為 動量 與 位置 不能同時 "描述" 09/25 20:17
18F：→ Darkspace:數學上 1. 位置與動量不存在共同的Eigenstate 09/25 20:18
19F：推 justsaygood:而說明為何是本質就有的,而非測量的說明. 小弟那時不 09/25 20:18
20F：→ Darkspace:2. 動量與位置不能同時對角化 09/25 20:18
21F：→ justsaygood:認真,沒把哪些一般教科書還沒編進去的東西記下 囧 09/25 20:19
22F：→ Darkspace:恩....不知道我這麼想會不會有遺漏的地方? 09/25 20:20
23F：推 cobeycobey:用wave collapse來思考會比較容易懂吧~~ 09/25 21:33
24F：推 macher:z-->5-->8 09/26 01:25
25F：推 stupidgod08:唔..撞目標的光子本身就無法確定其狀態吧? 死迴圈 09/26 02:26