1700911846
1700911847
事实上，你无法精确地回答这个问题。
1700911848
1700911849
永远不能。
1700911850
1700911851
记住：波长越短，所对应光的能量越高。
1700911852
1700911853
所以，对粒子所在位置要求的精度越高，你的手电筒所使用的光波能量就会越高，也就是你对粒子撞击得越厉害——因此你对它接下来的速度知道得越粗略。
1700911854
1700911855
对于一个我们所熟悉的世界，这句话的意义很简单。
1700911856
1700911857
试试看，在黑暗中，通过射击的方式试图发现某个运动着的物体的位置。撞击会影响你所要探测的东西。如果你发射的东西弹回你处，你就能知道当撞击发生时，你想要探测的东西在哪里。如果你接着射击想知道它去了哪里，你就会发现你的第一次射击已经改变了它的速度。
1700911858
1700911859
真的很简单。
1700911860
1700911861
然而，在量子世界里，这不仅仅是一个简单的不确定性，而是一个大自然深刻的性质。它表明在本质上你不能同时知道一个粒子所在的位置和它运动得多快。这条规则被称为“海森堡测不准原理”，以发现此原则的德国理论物理学家维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg）命名。海森堡是原子世界的量子理论的奠基人之一。他在一九三二年因此工作获得了诺贝尔物理学奖。他知道自己在说些什么。但与后来其他许多人一样，他并不理解这一点。因为它超越了我们的直觉，违背了我们的常识。
1700911862
1700911863
这个测不准原理立刻就令量子世界与我们日常经典世界比起来完全不同。
1700911864
1700911865
就在现在，从你的身体来说，你知道你所阅读的这本书的位置以及它正以多快的速度运动。因此你了解它的位置和速度，而且还算是精确。依然，关于它的位置与速度的不确定性还是存在——但这个不确定性实在太小，你无法注意到，因此这种不确定性对实际生活不会产生什么影响。
1700911866
1700911867
然而，在微小的世界，处于缩微版状态的你，将无法把书拿在手上，甚至那个手电筒也一样。一旦你精确地知道了这本缩微版的书的位置，关于它速度的不确定性将变成巨大，因为你得发射许多粒子来确定它的位置，你将永远无法盯着它看。或者，如果你精确地知道它移动得多快，那么无论你用什么方法，都无法知道它所处的位置，在那里，阅读变成了一件困难的事。在非常小的世界里，位置和速度合并成一个模糊的概念。随着技术应用变得越来越小，这是一个工程师们越来越需要面对的挑战。
1700911868
1700911869
说了这么多，海森堡测不准原理并不神秘。
1700911870
1700911871
它是个事实。
1700911872
1700911873
严格说来，它甚至不是测不准。它只是显示出我们在日常经典世界中对于位置与速度的理解不适用于微小的世界。在这里，大自然以一种非常不同的规则运行，我们也有理论解释它，理论学家们用它来预言：量子物理学。而且这个测不准原理也的确延伸到我们生活的尺度，只是我们不能感觉到而已。当涉及太多粒子时，其效应变得不那么显著。这也是一个被彻底研究过的事实。
1700911874
1700911875
那么我们所要寻找的谜团在哪里？到底存不存在？
1700911876
1700911877
存在的。
1700911878
1700911879
在你的测量过程中我们忽略了一些东西：量子波的自我塌缩。
1700911880
1700911881
那就是谜团。
1700911882
1700911883
真正让人无法理解的谜团。
1700911884
1700911885
如果不去管它，量子粒子表现出它自身的多重影像（确切地说，像波），在时空中同时沿着所有可能的路径移动。
1700911886
1700911887
现在，再问一遍，为什么我们从来没有在自己身上体验过这种多重性？这是因为我们一直不停地观察我们身边的一切吗？为什么所有牵涉到确定某个粒子位置的实验可以让此粒子突然从无处不在的状态变到只存在于此处的状态？
1700911888
1700911889
没有人知道。
1700911890
1700911891
在你观察它之前，一个粒子呈现出波动状的可能性。在你观察它之后，它就位于某处，而且永远位于该处，而不是接着再回到无处不在的状态。
1700911892
1700911893
很奇怪，那种行为。
1700911894
1700911895
量子物理学中的所有规则中，没有一条允许这样的塌缩发生。这既是一个理论上的谜团，又是一个实验上的谜团。
[
上一页 ]
[ :1.700911846e+09 ]
[
下一页 ]