不确定性原理
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在量子力学里,不确定性原理(uncertainty principle,又译测不准原理)表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性越小,则动量的不确定性越大,反之亦然。[1]:引言对于不同的案例,不确定性的内涵也不一样,它可以是观察者对于某种数量的信息的缺乏程度,也可以是对于某种数量的测量误差大小,或者是一个系综的类似制备的系统所具有的统计学扩散数值。[1]:第1节
维尔纳·海森堡于1927年发表论文《论量子理论运动学与力学的物理内涵》给出这原理的原本启发式论述,希望能够成功地定性分析与表述简单量子实验的物理性质。这原理又称为“海森堡不确定性原理”。[2][3]:62-84同年稍后,厄尔·肯纳德(英语:Earl Kennard)严格地数学表述出位置与动量的不确定性关系式。[4]两年后,霍华德·罗伯森(英语:Howard Robertson)又将肯纳德的关系式加以推广。[5]
类似的不确定性关系式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。由于不确定性原理是量子力学的基要理论,很多一般实验都时常会涉及到关于它的一些问题。有些实验会特别检验这原理或类似的原理。例如,检验发生于超导系统或量子光学系统的“数字-相位不确定性原理”。[6][7]对于不确定性原理的相关研究可以用来发展引力波干涉仪所需要的低噪声科技。[8]