不確定原理探討
一、費曼(費曼物理學講義):
1)一個粒子於任何時刻的位置不凖量與動量不準量的乘積必須大於普朗克常數。
2)我們不可能設計出一種裝置來決定在兩種不同路徑之中,哪一條路徑受採用了,而且同時摧毀了干涉圖樣。
3)海森堡認知到,如果我們能夠同時以更高的準確度測量出動量與位置,則量子力學就垮了。所以他提議說,這是不可能的。
二、符力平(量子力學):
1)確定電子通過那亇狹縫,其實就是測量電子的位置,而觀察干涉現象則是測量電子的動量-即確定電子的行進方向。
因此電子雙縫干涉其實已表示了不確定性原理。
2)不確定性關係可進行一步推廣至任意一對共軛的物理量,除位置與動量外,能量與時間也是一對共軛量。因此對二次不同時間測量二次電子的能量,則能量差值不能小於h/4兀x時間差值,即時間間隔愈大,能量差值愈小。
3)不確定性原理是量子客體波粒二象性的一個必然結果。由於電子動量的不確定,也可以解釋干涉或衍射。
3)動量、能量、坐標是可以個別精確測量,只是當這些量有精確值時,他們共軛對的量就不確定了(動量-位置;能量-時間)
三、麗沙.蘭道爾(彎曲的旅行):
1)不確定性原理告訴我們,某些成對的物理量不可能同時被準確測量到。如先測量位置再測量動量,得到的結果會和先測量動量再測量位置是不同的。只有在量子力學𥚃,測量順序才會對結果有影響。
四、林雲海(基礎量子力學)
1)經典物理-確定性觀念(牛頓力學)
原子物理-機率性觀念(海森堡與波耳物理):愛因斯坦的同時性的相對觀念。
2)海森堡的不準確原理。
粒子的位置與動量不能同時性量測正確值,即位置精確時,動量有不準確量存在,反之亦然。
系統能量E與時間t也是一樣。
實驗依據:波耳的顕微鏡假想實驗及電子繞射實驗。
五、石克昭(話說量子)
1)微觀粒子的波動性遠大於宏觀粒子,以致微觀粒子的位置、時間、動量、能量都時刻在變化,不能確定。因此也就不能同時凖確地測量微觀粒子的位置和動量。當位置不確定量愈小,動量不確定量愈大。反之亦然。
2)海森堡提出了矩陣理論。從所觀測到的光譜線分立性入手,強調氫原子能量的不連續性,使測不凖現象得到完整的解釋。
六、李淼(量子力學的第一本書)
1)粒子是波這個說法不完全對。粒子在我們看它之前,我們不確定它在那裡,而這個不確定性是由波動的性質得出的。所以這個不確定性的性質是波,而不是說粒子本身就是波。
在我們測量光子之前,它是不確定性的,它的不確定性按照波的方式呈現。當大量的光子聚在一起形成一個古典物件時,它的不確定性就變成確定性了。這個確定性由波來組成,這個波就是古典波,像水波,電磁波。
2)只要一個粒子存在宇宙𥚃,它就永遠是不確定的。它的不確定性跟它的質量成反比,質量越大,它的不確定性越小。我們人的不確定性非常小,完全可以忽略。
3)只要一個量子物體跟周圍的環境發生相互作用就是退相干性,它就很難處在一個精確的量子波粒雙象態。
4)一個物體能量越大,它的位置不確定性就越小。
5)電子在原子中的位置是不確定的。(軌道似一團波動的雲霧,軌道只是平均的概率出現處)。當你試圖確定電子在原子中的位置時,往往這個電子已經被你打出原子,不在原子𥚃面了。
七、張天蓉(極簡量子力學)
1)如此互相限制的共軛對不僅限于位置和動量,其他諸如能量和時間,信號傳輸中的時間和頻率等,都是共軛變量對的例子。
2)不確定性原理與量子測量的關係。
觀察需要通過測量來進行,但測量需要工具,対電子行為的測量免不了讓電子與某種外界影響相互作用,造成対電子運動的干擾。對於經典測量行為,干擾的尺度遠小於被測量物體的尺度,可以忽略。進行量子測量時,被測量物體的尺寸太小,因此不能忽略測量干擾帶來的影響,所以,微觀世界需要遵循不確定性原理。
一個具有一定動量的微觀粒子的位置是不確定的,我們根本不知道它在那裡。一旦我們去看它,它瞬間就出現在某個位置,因而得到的是電子處于一個位置的確定结果。海森堡引入了波函數坍縮的概念。在觀察的一瞬間,電子本來不確定位置的波函數一下子坍縮成某個確定位置的波函數了。
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