量子力学中不确定关系的理解及应用

量子力学中不确定关系的理解及应用

摘要:不确定关系一直是量子力学中最有争议的地方。许多对现行量子力学理论心存疑虑的人都感到量子力学中最神秘、最难理解、最可能存在谬误的就是不确定关系,这也是最有可能被突破的着眼点。许多人对不确定关系有不同的见解和证明方式,本文对这些不同的观点和一般证明做了整理和对比,着重指出了其中证明思路和方法的差别,同时,说明了一般证明中的本质。

关键词:不确定关系 波粒二象性 科技 应用价值

不确定关系在量子力学中的地位有两种不同的观点:一种认为它既然可以利用薛定谔方程推理出来,只是薛定谔方程的一个推论,没有独立的理论价值;另一种观点认为不确定关系完全可以脱离薛定谔方程而独立存在,是量子力学的一个独立原理,具有与薛定谔方程、波函数几率解释同等重要的理论地位。用薛定谔得到的推理过程是不严格的,只能说明不确定关系和薛定谔方程是自洽的。持这种观点的学者,更喜欢把不确定关系称为不确定原理。

1 海森伯对不确定关系的详细阐述

海森伯提出:“在量子力学中,一个电子只能以一定的不准确性处于给定的位置,而又以一定的不准确性具有给定的速度,本人们可以把这种不确定性弄得最小,以便不和实际矛盾。”

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