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如何理解不确定性原理？

不确定性,粒子,原理如何理解不确定性原理？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

上图：哥本哈根诠释与多世界诠释的视角差异

多世界诠释

多世界诠释由休·埃弗莱特三世于1957年提出，这个诠释采用了一系列确定性的，但其分布由薛定谔方程和波函数来决定的独立宇宙的集合，来取代玻尔的波函数坍缩的概念，从而调和了爱因斯坦和玻尔观点之间的矛盾。 因此，多世界诠释的不确定性来自于多世界（或多重宇宙）当中任何宇宙中的任何观察者对于其他宇宙中所发生的事件一无所知的假设。

换句话说：完全独立的但在统计学上具有薛定谔和波函数分布的无穷多的宇宙形成了不确定性。

多世界诠释隔离了第三方观察者，而是以第一观察者的角度来看待不确定性，也就是说，整个世界包括观察者自身在内都处于不确定性体系内，用这样宏观的角度来包容了爱因斯坦与波尔著名的关于“上帝掷否骰子”的分歧——不管上帝掷不掷骰子，其实这个世界本身就是个骰子，我们对于其它骰子的情况一无所知。

上图：多世界诠释的不确定性观——实际上是一种第五维（升维）的视角。

自由意志

包括亚瑟·康普顿和马丁·海森堡在内的一些科学家已经提出，不确定性原理，至少是量子力学的一般概率性质，可以作为自由意志的两阶段模型的证据（也就是说它们赞成自由意志的存在）。但多世界诠释则似乎影射了一种决定论思想，意思是我们的过去和未来不过是在多个世界当中移动的轨迹而构成，所有的可能性都存在并构成了一个静态的事件集合，一切事件都可以由前一事件的可能性确定下来——或者说四维的不确定性，在五维的观点上就是确定的。这类似我们可以显而易见的二维平面上封闭的一个圆，在三维上就不是封闭的。

总结

不确定性，可能是我们在四维宇宙观当中必然发现的一个基本特性，但这种发现只可能在极其微观或者极其宏观的尺度上才能发现，因为在一般平凡的尺度上，这种不确定性可能因为与其他各种不确定性相互作用而最终坍缩为宏观上一致的确定性。坍缩是一类具有瀑布式级联效应的东西，可能用“蝴蝶效应”来讲比较通俗，这使得这个世界的很多宏观事件非常戏剧化地朝着某个方向行进，而不是随时被微小的“逆袭”所颠覆（因为某些颠覆的剧情可能性太低）。与其如哥本哈根诠释那样在管中窥视“不确定的”豹纹，不如站远点仰望这整个动态的世界，我们会发现这整个世界包括那只豹和它身上的纹路都不过是在具有无穷可能的平行世界当中穿行，这就是多世界诠释对不确定性的高维度解释，让人豁然开朗，但又陷入无穷世界的浩渺之中——这就是世界的本质，无常、无定。

回答于 2019-09-11 08:43:50

不确定性的原理是万事万物都在发展变化，一旦确定该事物就成为历史。万事万物是被不确定主导的，一旦确定就意味着死亡。

回答于 2019-09-11 08:43:50

我们可以用自由度和分辨率来解释量子力学的不确定性原理。先了解下什么是自由度：

统计学上自由度是指当以样本的统计量来估计总体的参数时，样本中独立或能自由变化的数据的个数称为该统计量的自由度。

比如：若存在两个变量a和b，a+b=9,那么它的自由度是1.因为其实只有a才是能真正的自由变化，b会被a选值的不同所限制。

不确定性原理（Uncertainty principle）是由海森堡于1927年提出，这个理论是说，你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度，粒子位置的不确定性，必然大于或等于普朗克常数（Planck constant）除于4π（ΔxΔp≥h/4π），这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。

比如速度越确定，自然界中位置的取值由原来的3种可能变成两种，分辨率由3变成2，位置越不准确，当速度完全确定，位置分辨率为1时，粒子可能出现在任何位置，因而速度越确定位置越不准确！此外，不确定原理涉及很多深刻的哲学问题，用海森堡自己的话说：“在因果律的陈述中，即‘若确切地知道现在，就能预见未来’，所得出的并不是结论，而是前提。我们不能知道现在的所有细节，是一种原则性的事情。”

回答于 2019-09-11 08:43:50

非常感谢悟空的信任和邀请。

量子的不确定性原理与测不准原理一直是很多人质疑量子力学的起点。

本人恰好是一个物理系毕业生，但是学历不高，本科。因为量子力学是物理系的基础课，所以有幸接触了这门学科的入门课程。现在我来谈谈这两个原理的理解，如果有不当的地方还请各位小伙伴多指正。

量子力学关于物理量测量的原理，表明粒子的位置与动量不可同时被确定。它反映了微观客体的特征。最早这种原理是通过对理想实验的分析中得到的。后来发现，用量子力学的基本公式也能推导出来。现在这个原理已经被实验所验证，不再是猜测。

根据这个原理，微观客体的任何一对互为共轭的物理量，如坐标和动量，都不可能同时具有确定值，即不可能对它们的测量结果同时作出准确预言。长久以来，不确定性原理与测不准效应一直被不懂量子力学的人混淆（测不准原理其实是一种观察者效应）。

在过去很长一段时间里，不确定性原理被称为“测不准原理”，包括我读大学的时候，从老师嘴里说出来的都是“测不准原理”。但实际上，对于类波系统内秉的性质，不确定性原理与测量准确不准确并没有直接关系。

另外，英语称此原理为“Uncertainty Principle”，直译为“不确定性原理”，并没有所谓测不准原理这种说法，其他语言与英语的情况类似，除中文外，并无“测不准原理”一词。现今，在中国大陆的教科书中，该原理的正式译名也已改为“不确定性原理”。

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