不管是否真的接觸過量子力學，很多人都會用當事物不確定時，量子力學這個句子是對一些難題的插科打諢事實上，在真實的量子力學中，也有一些Rdquo比如你可能聽說過測不準原理

但是，測不準原理是一個不正確的名稱，而且會造成對這一原則本質的誤解它的真名是測不準原理

原則的建議解釋

測不準原理是指一個粒子的位置和動量不能同時確定它的位置越清晰，它跑多快就越不確定另一方面，它的速度越確定，它的位置就越模糊

而且這個不確定性是一個量化的具體數值，而不是一個拍腦袋的哲學概念。

正如我們剛才所說，測不準原理這個名字不對。

但是，從這個錯誤名稱的含義入手去理解測不準原理，對于很多科普書籍和大學物理基礎教學，甚至是海森堡自己最初的理解，都是一個快捷簡單的方法。

我們也從這里開始吧想象一下測量一個粒子的狀態在測量之前，我們對它一無所知mdash就像黑暗房間里的黑貓我們必須照亮它才能知道它在哪里

但是如果貓比較弱，一開機就會被光打然后，我們無法判斷它是在飛還是被光擊中了所以我們必須調低光的能量，不要打擾我們的觀察對象

光的能量不是由其亮度決定的，而是由其頻率決定的。

在可見光波段，表現為光的顏色:紫光比綠光能量高，綠光比紅光能量高。

這可能是反直覺的，但是我們來想想x光胸透:胸透用的x光其實很弱，但是x光頻率很高，比紫外線更厲害每個光子的能量就是電離輻射的水平，足以引起健康問題

回到正題，調低能量意味著降低光的頻率比如本來用紫光照射，就改成紅光這只脆弱的小黑貓不會受到太大的打擊，我們會知道它最初的運動狀態

但改成紅光后，又出現了新的問題:紅光波長太長，超過了黑貓的體型，繞過了它。

或者說，即使發生反射，檢測位置的取值范圍也在一個波長之內，誤差相當大。

所以，要么我們看不到黑貓在哪里，要么我們不知道黑貓的運動狀態。

一個精度上去了，另一個精度就下來了，測不準原理也出現了。

這種解釋雖然比較好理解，但是給大家的感覺是人類科技能力不夠如果我們找到一種新的方法，我們也許能夠在不干擾被觀察對象的情況下獲得它的狀態

其實測不準原理說的是，不確定性是一個粒子的固有屬性，無論你測不測，它的位置和動量都不能同時確定。

注意是不可能同時確定，而不是不能同時確定。

兩個簡單的推論和其他影響

曾經有人認為，如果我們可以測量所有粒子的狀態，那么我們就可以根據一套物理定律推斷出它們未來的狀態，然后我們就可以知道世界未來的演化這甚至包括我們的思想，因為思維的物質基礎也是神經元的電脈沖

但是，測不準原理直接否定了整個前提粒子本身的狀態是不確定的，再多的物理定律也沒有任何用處

量子力學的發展揭示了更多的事實，比如態本身不是不是黑就是白，只是我們不知道是黑是白不確定性，發展到后來它既黑又白只看很難給你一個黑白疊加態把科學決定論推到了死胡同

熱力學第三定律是從純經典的角度:絕對零度不能達到從測不準原理來說，也是一個直白的推論:所謂絕對零度，是指組成物質的分子原子被定位，不再移動

這樣就同時確定了每個粒子的位置和運動狀態，違背了測不準原理，所以無法實現。

測不準原理的提出導致了更著名的事件，比如在索爾維會議上愛因斯坦和玻爾的爭論，薛定諤的貓，EPR佯謬，愛因斯坦支持的貝爾不等式，貝爾不等式被證明為假2022年諾貝爾物理學獎頒給了三位實驗推翻貝爾不等式的科學家，這是這個系列的余波

2022年諾貝爾物理學獎，用糾纏光子驗證貝爾不等式。

物理熱詞的誤區

量子力學揭示的物質世界的基礎與宏觀世界的表現如此不同，非常反直覺，因此受到了質疑和誤解這很正常作為量子力學的奠基人，就連愛因斯坦和薛定諤也充滿了懷疑什么是毋庸置疑的

可是，人們對愛因斯坦和薛定諤有很多誤解很多人認為他們反對量子力學其實他們并不是反對量子力學本身，而是反對哥本哈根學派對量子現象的解釋也就是說，如何用宏觀世界的語言解釋量子力學研究中看到的現象

就像上面的測不準原理，如果你解釋測不準原理大家很容易接受，但是如果粒子本身是不確定的，就需要用數學來表示，宏觀世界里沒有具體的東西可以比較。

另一個誤解是量子力學是這也不確定，那也不確定事實上，并非如此即使測不準原理否定了精確測量粒子態的可能性，但粒子態的概率分布和演化過程可以通過薛定諤方程精確確定有粒子的地方可能會有，不該有粒子的地方永遠不會有一點都不含糊，但是當你觀察測量的時候，它會按照一定的概率分布隨機給你一個結果

因為量子力學非常反直覺，所以受到了包括愛因斯坦在內的物理學大神們的嚴厲審視，是有史以來受到最嚴厲審視的理論，但它不會錯，它的預言已經被實驗證實，而且這也不確定，那也不確定在我們的玩笑理論中不可能有任何預測。

舉兩個和我們生活相關的量子力學的例子:第一個是半導體理論半導體能帶的概念是量子力學的延伸

如果量子力學不能成立或者不能做出準確的預言，那么半導體物理就不能成立，我們用來看這篇文章的手機和電腦就不會存在。

第二是陽光普照愛因斯坦的質能方程只揭示了一個方面，而太陽的溫度太低，達不到氫核聚變所需的溫度沒有薛定諤方程揭示的隧道效應，太陽不可能發光

或者說，即使達到了核聚變所需的溫度，聚變反應也會是氫彈爆炸，整顆恒星會在瞬間被消滅，而不是現在的情況既能反應，又能保證反應速率極低，產能像堆肥一樣穩定

還有一種誤解，認為量子力學是這也是量子，那也是量子一切都是一個一個給的，是一個不連續的數字世界，然后腦補我們都是程序，生活在一個龐大的操作系統看似不連續的量子世界，實際上是由各種連續方程計算出來的，受到概率分布的波峰波谷約束

很多媒體提到量子力學中的概念都喜歡用雙縫實驗有多恐怖子通信要實現了嗎掌握量子糾纏，就能瞬間移動！這么震撼的標題

我們要以平常心對待量子力學微觀世界是整個世界的物質基礎，量子力學預言的范圍也涵蓋了宏觀世界

為什么宏觀世界如此難以用數學計算來比較如此自然的事物。

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