1. 在现代科学之中,有一词在量子力学领域频频被提及,那就是“不确定性”。很多人会误认为它代表着这个世界的某种无法捉摸,然而大多数科学家则视其作为自然本有的一种状态——固有属性。
海森堡的见解:在量子力学的众多奠基者中,海森堡特别强调了“不确定性”的重要性。他提出的不确定性原理表明,我们无法同时完全掌握一个粒子的所有特性。例如,测量粒子的位置会对其速度产生影响,且这种影响的程度与位置测量的精确度成反比。
双缝实验的启示:海森堡的不确定性原理在双缝干涉这一现象中得到了深刻的体现。这是因为在量子世界里,粒子的轨迹是模糊的,当我们尝试测量它们穿越的是哪个狭缝时,已经干扰了粒子自身的特性,从而导致原本应有的干涉图样被打破。
相反观点的出现:但到1994年,又有科学家如Storey、Tan等人,认为任何尝试确定粒子通过的是哪个狭缝的行为,都不可避免地涉及到粒子动量的传递。
两种观点的调和:Wiseman和Harrison的论文解决了这一矛盾。他们指出,不同的实验方法所依据的动量传递概念是不同的——有的基于“经典”理解,有的基于“量子”理解。这其实意味着两种观点并非冲突,而是互补的。
学者的贡献:近期,科学技术大学的学者肖芽、许金时等与Wiseman和Kedem共同研究,通过重建单光子在双缝实验中的轨迹,进一步证实了海森堡的不确定性原理。
他们发现,光子速度的变化不是发生于被测出通过哪个狭缝之后,而是“被延迟到传播到屏幕的途中才发生积累变化”。他们研究揭示了为子的动量传递会引发干涉图样的消失。
3. 参考链接:
[2] 访问/quantum-physics-experiment-shows-heisenberg-was-right-about-uncertainty-in-a-certain-sense-118456了解海森堡原理的相关讨论。
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