我对“测不准原理”的概括
奥术神座吧
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level 7
1,两个物理量如果不能交换顺序,就不可能同时取得确定的值。
2,这种“不确定”的性质来源于观测对象本身,而不是我们的测量。
2013年12月06日 11点12分 1
level 8
2是错的,你被自称讲师的洗脑了。测不准原理是说,A物不能直接观测,需可直接观测的B物与之交互,通过观测B,间接测A。但B与A交互同时改变了A的物理量。因此A测不准。此原理与你对B的观测精度无关,与你是否观测B无关。
2013年12月06日 12点12分 2
我是文科专业,对于量子力学方面的学术争论毫无判断力。你们的论述,我仅限于勉强看懂的层次。谁对谁错,我一概不知道。
2013年12月06日 12点12分
lz的理解没错
2013年12月07日 02点12分
回复 m_leaf :是错的。
2013年12月07日 03点12分
回复 m_leaf :并非量子物质不确定,而是量子物质的可测得物理量不确定。量子物质本身是否确定,被奥姆卡剃刀排除了,是不可知量。因此说,不确定并非来自于观测对象本身,而来自于观测系统。
2013年12月07日 03点12分
level 7
这一概括,依据于 @ww5736659 的如下阐述:
  
1
,量子力学假定一个纯(pure
)的系统可以用一个希尔伯特空间的态矢量|f>
来表示。|f>
表示一个矢量,这是狄拉克发明的符号,它的共轭写成<f|


  
2
,态矢量的线性叠加还是态矢量,|g>=c1*|f1>+c2*|f2>+....
,如果系统处于|g>
态,那么系统还是纯的。

  
3
,量子力学的基本假设之一:任何一个可以观测的物理量都可以表示成一个厄米算符(也就是矩阵),例如能量,位置,动量,角动量等等。

  
4
,厄米算符A
有本征值a
和本征态|k>
,(|k>
也只是一个特殊的态矢量)
,满足A|k>=a|k>
。A
可以有不止一个本征态,简单起见,每一个本征态对应一个不同的本征值。

  
5
,一个算符(矩阵)如果是厄米算符,即满足AA+=I
,则它的所有本征值都是实数。所以由此推论,任何一个可观测的物理量都是实的物理量。

  
6
,两个算符可对易指的是 [A,B]=AB-BA=0
,即它们可以交换顺序。

  
7
,只有可对易的算符才有共同的本征态(本征值可以不一样,否则就是同一个物理量了),不可对易的算符没有共同的本征态。这都是数学结论。

  
8
,如果我们测量一个物理量A
,假设A
的本征值和本征态有a1,|k1>,a2,|k2>, a3,|k3>
……(本征值和本征态是一一对应的,在这里表现为数字编号相同的本征值和本征态相对应),vonNeumann
测量(理想测量),分两种情况:
  ⑴系统在测量前处于其中一个本征态上,那么测量的结果一定是该本征态对应的本征值,测量以后系统的状态不变。
  ⑵系统在测量前处于几个本征态的叠加态上(参见第
2
条),那么测量的结果可能是这几个本征态对应的本征值中的任意一个。
  例如系统的初态是
|g>=c1|k1>+c2|k2>+c3|k3>
,其中|k123>
都是A
的本征态。那么测量的结果可能是a1,a2,a3
中的任何一个,测到其中特定一个的概率正比于对应的叠加系数的模的平方。例如,测到a2
的概率正比于|c2|^2

当测量结果得到以后,系统的态就变成了测量结果对应的本征态上,例如如果结果是
a2
,那么测量过后系统的态就变成了|k2>
,不再是原先的|g>
。这个过程我们成为波包塌缩,即塌缩到一个本征态上。

  
9
,正因为如果系统不在一个本征态上,其测量结果就不确定。所以如果有两个物理量A
,B
,不对易,根据6
,它们没有共同的本征态,所以一个系统不可能同时处在A
,B
的本征态上,所以A
,B
的测量结果不可能同时确定。比较经典的例子就是位置和动量,因为位置算符和动量算符不可对易,所以它们的不可能同时有确定值。

  
10
,一般的,我们有海森堡不等式,公式就不贴了,自己百度去吧。

  
11
,不确定性和测量误差的区别。由上述可见,测量结果的不确定性来源于态的叠加,而非测量手段,实际上von Neumann
测量已经是完美测量,只存在于理论上。
2013年12月06日 12点12分 3
level 8
不确定性来自观测系统本身,与我们的观测动作无关。
2013年12月06日 12点12分 4
level 7
饶命!. I am the bone of my experience
吾以经验为骨
Water is my body
以水为吾身
And tomb is my blood
以坟为吾血
I have push DuNiang countless time
吾曾无数次推倒度娘
Never loss
从未失手
Nor never satisfied
亦从未满足
With stood pain to crowds of experience
吾独醉于经验之中
Yet those hands will never hold anything
故此生已无任何意义
So as I pray
所以吾祈求
Unlimited Water Works
无限水制
2013年12月06日 12点12分 5
level 8
观测坍塌?有木有这回事?
2013年12月06日 12点12分 6
我不知道啊。我都是根据别人的论述来概括的。
2013年12月06日 14点12分
回复 御姐脚上丝袜 :我也不知道→_→早被量子物理秒成渣渣的工科生飘过→_→
2013年12月06日 14点12分
回复 琉璃☆羽毛 :一贯被理科生鄙视的文科生渣渣飘过。
2013年12月07日 03点12分
回复 御姐脚上丝袜 :哈哈哈~绝逼不敢歧视文科生,以后还要在他们手下干活么~
2013年12月07日 07点12分
level 7
  楼主本人是文科专业,对于量子力学方面的学术争论毫无判断力。但是我感觉要搞科普,不光是专业好就可以的,表达能力也要很好才行。要把严谨的科学理论,用尽可能通俗生动的语言讲述出来。
  所谓“深入浅出”:“深入”靠的是专业强,“浅出”靠的就是表达能力,再有就是各门学科融会贯通的能力了。
  有的理论是很深奥,但是在日常生活中,或者中学其他科目的课本中,也可以找到相通的内容(当然也可能有不同的地方)。就看你能不能用大家都熟悉的东西,去说明大家还不大熟悉的、而又有一定相似性的东西;同时指出两者之间不同的地方,以免引起误会。
  科普作家不是谁都能当的(比如陈景润就干不了)。有志于此的童鞋们,加油吧!
2013年12月06日 12点12分 7
level 8
观测对象本身是不能直接观测的,否则无所谓不确定性。是观测对象这个系统构成不确定性。不能观测的物理量被奥姆卡剃刀排除掉了。
2013年12月06日 12点12分 8
level 8
因此,推论是
正确的
,公式也是正确的,但结论是错误的。并不是量子物质本身确定或不确定,而是观测它们的系统测不准,只能得到不确定的物理量。而这个不确定又与我们对这个观测系统的观测无关。
2013年12月06日 12点12分 9
level 13
太高端了
2013年12月06日 13点12分 10
三楼的论述很高端,难道我的概括也很高端?在专业人士眼里大概就是渣渣吧。
2013年12月06日 13点12分
level 14
夫天地为炉兮,造化为工;阴阳为炭兮 ,万物为铜。
2013年12月06日 14点12分 11
夫天地为炉兮,万物为铜;阴阳为炭兮 ,造化为工。——这个才是对的吧?
2013年12月07日 04点12分
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