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        測(cè)不準(zhǔn)原理的應(yīng)用及意義

        2014-06-10 16:01:57劉燕杰
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用

        劉燕杰

        摘 要:該文主要介紹了測(cè)不準(zhǔn)原理出現(xiàn)的理論背景,測(cè)不準(zhǔn)原理的定義、使用條件和應(yīng)用,并簡(jiǎn)述了測(cè)不準(zhǔn)原理在物理、信息、實(shí)際生活中的應(yīng)用范圍、進(jìn)展和意義。

        關(guān)鍵詞:測(cè)不準(zhǔn)原理 使用條件 應(yīng)用 進(jìn)展及意義

        中圖分類(lèi)號(hào):O413 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(a)-0253-01

        自1927年海森伯首先提出測(cè)不準(zhǔn)原理,經(jīng)歷了大半個(gè)世紀(jì),對(duì)它的解釋一直有爭(zhēng)論,近30年來(lái)逐漸取得一致。測(cè)不準(zhǔn)原理來(lái)源于微觀粒子的波粒二象性,是微觀粒子的基本屬性。學(xué)習(xí)測(cè)不準(zhǔn)原理等量子力學(xué)知識(shí)對(duì)認(rèn)識(shí)和分析微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及研究現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象是很有必要的。

        1 測(cè)不準(zhǔn)原理的概論

        1.1 測(cè)不準(zhǔn)原理的定義

        測(cè)不準(zhǔn)原理由量子力學(xué)創(chuàng)始人德國(guó)物理學(xué)家海森伯于1927年提出,又名“不確定關(guān)系”,英文“Uncertainty principle”,是量子力學(xué)的一個(gè)基本原理,本身為傅里葉變換導(dǎo)出的基本關(guān)系。

        1.2 測(cè)不準(zhǔn)原理的理論背景

        測(cè)不準(zhǔn)原理是物質(zhì)世界一個(gè)基本的不可回避的性質(zhì),它揭示了微觀粒子的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律:粒子在客觀上不能同時(shí)具有確定的坐標(biāo)位置及相應(yīng)的動(dòng)量。

        1.2.1 海森伯理論

        海森伯通過(guò)對(duì)云實(shí)驗(yàn)室中觀察電子徑際的問(wèn)題進(jìn)行思考,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明使得理論和假想相一致,使測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系式為量子力學(xué)提供了一種滿意的充分的詮釋。

        1.2.2 玻爾理論

        玻爾更著重于從哲學(xué)上考慮問(wèn)題,他認(rèn)為測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的基礎(chǔ)在于波粒二象性,于1927年作了《量子公設(shè)和原子理論的新進(jìn)展》的演講,提出著名的互補(bǔ)原理。

        1.2.3 量子假設(shè)

        德國(guó)科學(xué)家馬克斯·普朗克在1900年提出,光波、X射線和其他波不能以任意的速率輻射,而必須以某種稱為量子的形式發(fā)射。

        2 測(cè)不準(zhǔn)原理的使用條件

        一般地講,當(dāng)兩個(gè)算符和不對(duì)易時(shí),不能有同時(shí)的確定值。因此從對(duì)易關(guān)系來(lái)肯定這一結(jié)論,并估計(jì)在同一個(gè)態(tài)中,兩個(gè)不對(duì)易算符和不確定程度之間的關(guān)系。

        3 測(cè)不準(zhǔn)原理的應(yīng)用

        3.1 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于坐標(biāo)—— 動(dòng)量

        不能同時(shí)為零,坐標(biāo)的均方偏差愈小,則與它共軛的動(dòng)量的均方偏差愈大,其反映的是微觀粒子的波粒二象性。[1]

        3.2 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于能量—— 時(shí)間

        玻爾對(duì)有限正弦波列,使用推導(dǎo)坐標(biāo)和動(dòng)量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的方法得到了時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系[2]:

        而量子力學(xué)創(chuàng)始人之一—— 玻恩利用已知運(yùn)動(dòng)粒子的速度測(cè)量粒子通過(guò)有限距離的持續(xù)時(shí)間,仿照推導(dǎo)坐標(biāo)—— 動(dòng)量的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系類(lèi)似方法,得到了如下關(guān)系式[3]:

        海森伯對(duì)斯特恩—— 蓋拉赫實(shí)驗(yàn)的分析也得到了下式:

        以上三位著名的物理學(xué)家從不同的角度得到了時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系,各有特色,為我們嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系開(kāi)拓了思路。

        經(jīng)過(guò)前輩們的努力探索,最終得出能量—— 時(shí)間的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系:

        3.3 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于線性諧振子的能級(jí)寬度中

        線性諧振子振動(dòng)的零點(diǎn)能,為線性諧振子能量測(cè)不準(zhǔn)量的最小值。能量越大,測(cè)不準(zhǔn)量越大。在不同時(shí)刻,測(cè)不準(zhǔn)量是變化的。[4]

        3.4 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于不銹鋼絲市場(chǎng)

        “測(cè)不準(zhǔn)原理”應(yīng)用于不銹鋼絲市場(chǎng)的發(fā)展研究與預(yù)測(cè),就是要加強(qiáng)對(duì)可能造成“測(cè)不準(zhǔn)”相關(guān)因素的研究,并在加強(qiáng)綜合研究的基礎(chǔ)上,注意對(duì)測(cè)量和預(yù)測(cè)結(jié)果的校正,重視發(fā)展的趨勢(shì)預(yù)測(cè),加強(qiáng)對(duì)趨勢(shì)預(yù)測(cè)的跟蹤和持續(xù)修正。

        3.5 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于信號(hào)分析中

        信號(hào)分析中的測(cè)不準(zhǔn)原理的物理本質(zhì)是信號(hào)的波粒二象性,并可以通過(guò)量子力學(xué)的方法對(duì)這一原理進(jìn)行嚴(yán)格的證明。信號(hào)在某種意義下可被看作是一個(gè)具有波粒二重性的類(lèi)量子系統(tǒng),因此可以利用量子力學(xué)的數(shù)學(xué)框架對(duì)信號(hào)進(jìn)行研究。信號(hào)的量子詮釋為量子算法應(yīng)用于信號(hào)處理提供了理論依據(jù)。

        另外,測(cè)不準(zhǔn)原理在角動(dòng)量算符、無(wú)限深勢(shì)阱問(wèn)題、物理量估算的大小、電荷與虛質(zhì)量的關(guān)系等問(wèn)題中有重要的應(yīng)用。

        4 測(cè)不準(zhǔn)原理研究的進(jìn)展及意義

        目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的研究,主要涉及兩個(gè)方面:一是關(guān)于測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的解釋及深刻內(nèi)涵的研究[5];二是關(guān)于測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的應(yīng)用研究[6]。

        近年來(lái),源于量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系而發(fā)展起來(lái)的廣義測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系對(duì)黑洞熵的研究,激發(fā)了人們極大的興趣。測(cè)不準(zhǔn)原理是波粒二象性的必然結(jié)果,具有重要的意義。

        5 結(jié)語(yǔ)

        測(cè)不準(zhǔn)原理是波粒二象性的必然結(jié)果,也是波函數(shù)的概率解釋和態(tài)疊加原理的結(jié)果,物質(zhì)的波動(dòng)性質(zhì)表現(xiàn)在物質(zhì)的微觀粒子中,微觀粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能像宏觀物體那樣有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡。

        測(cè)不準(zhǔn)原理說(shuō)明了運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)存在的局限性,劃分了經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)的界限。測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于科學(xué)的計(jì)算測(cè)量,將物理學(xué)的各科緊密相連。我們可以類(lèi)比已學(xué)知識(shí),進(jìn)行思維創(chuàng)新,并找出其相應(yīng)的便利解決方法,達(dá)到對(duì)測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系原理認(rèn)識(shí)程度的一次質(zhì)的飛躍。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 周世勛原著,陳灝修訂.量子力學(xué)教程[M].2版.高等教育出版社,2009.

        [2] N.Bohr 原子論和自然的描述[M].商務(wù)印書(shū)館,1964:43-46.

        [3] David Bohm.Quantum theory.1961.

        [4] 曾謹(jǐn)言.量子力學(xué)(上冊(cè))[M].4版.科學(xué)出版社,2007.

        [5] 高守恩.關(guān)于時(shí)間—能量的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系[J].杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào),1990(6):32-36.

        [6] 林景,涂宜炎.微觀物理量不確定關(guān)系的信息熵表示[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)社),1992,20(4):36-39.endprint

        摘 要:該文主要介紹了測(cè)不準(zhǔn)原理出現(xiàn)的理論背景,測(cè)不準(zhǔn)原理的定義、使用條件和應(yīng)用,并簡(jiǎn)述了測(cè)不準(zhǔn)原理在物理、信息、實(shí)際生活中的應(yīng)用范圍、進(jìn)展和意義。

        關(guān)鍵詞:測(cè)不準(zhǔn)原理 使用條件 應(yīng)用 進(jìn)展及意義

        中圖分類(lèi)號(hào):O413 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(a)-0253-01

        自1927年海森伯首先提出測(cè)不準(zhǔn)原理,經(jīng)歷了大半個(gè)世紀(jì),對(duì)它的解釋一直有爭(zhēng)論,近30年來(lái)逐漸取得一致。測(cè)不準(zhǔn)原理來(lái)源于微觀粒子的波粒二象性,是微觀粒子的基本屬性。學(xué)習(xí)測(cè)不準(zhǔn)原理等量子力學(xué)知識(shí)對(duì)認(rèn)識(shí)和分析微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及研究現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象是很有必要的。

        1 測(cè)不準(zhǔn)原理的概論

        1.1 測(cè)不準(zhǔn)原理的定義

        測(cè)不準(zhǔn)原理由量子力學(xué)創(chuàng)始人德國(guó)物理學(xué)家海森伯于1927年提出,又名“不確定關(guān)系”,英文“Uncertainty principle”,是量子力學(xué)的一個(gè)基本原理,本身為傅里葉變換導(dǎo)出的基本關(guān)系。

        1.2 測(cè)不準(zhǔn)原理的理論背景

        測(cè)不準(zhǔn)原理是物質(zhì)世界一個(gè)基本的不可回避的性質(zhì),它揭示了微觀粒子的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律:粒子在客觀上不能同時(shí)具有確定的坐標(biāo)位置及相應(yīng)的動(dòng)量。

        1.2.1 海森伯理論

        海森伯通過(guò)對(duì)云實(shí)驗(yàn)室中觀察電子徑際的問(wèn)題進(jìn)行思考,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明使得理論和假想相一致,使測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系式為量子力學(xué)提供了一種滿意的充分的詮釋。

        1.2.2 玻爾理論

        玻爾更著重于從哲學(xué)上考慮問(wèn)題,他認(rèn)為測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的基礎(chǔ)在于波粒二象性,于1927年作了《量子公設(shè)和原子理論的新進(jìn)展》的演講,提出著名的互補(bǔ)原理。

        1.2.3 量子假設(shè)

        德國(guó)科學(xué)家馬克斯·普朗克在1900年提出,光波、X射線和其他波不能以任意的速率輻射,而必須以某種稱為量子的形式發(fā)射。

        2 測(cè)不準(zhǔn)原理的使用條件

        一般地講,當(dāng)兩個(gè)算符和不對(duì)易時(shí),不能有同時(shí)的確定值。因此從對(duì)易關(guān)系來(lái)肯定這一結(jié)論,并估計(jì)在同一個(gè)態(tài)中,兩個(gè)不對(duì)易算符和不確定程度之間的關(guān)系。

        3 測(cè)不準(zhǔn)原理的應(yīng)用

        3.1 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于坐標(biāo)—— 動(dòng)量

        不能同時(shí)為零,坐標(biāo)的均方偏差愈小,則與它共軛的動(dòng)量的均方偏差愈大,其反映的是微觀粒子的波粒二象性。[1]

        3.2 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于能量—— 時(shí)間

        玻爾對(duì)有限正弦波列,使用推導(dǎo)坐標(biāo)和動(dòng)量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的方法得到了時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系[2]:

        而量子力學(xué)創(chuàng)始人之一—— 玻恩利用已知運(yùn)動(dòng)粒子的速度測(cè)量粒子通過(guò)有限距離的持續(xù)時(shí)間,仿照推導(dǎo)坐標(biāo)—— 動(dòng)量的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系類(lèi)似方法,得到了如下關(guān)系式[3]:

        海森伯對(duì)斯特恩—— 蓋拉赫實(shí)驗(yàn)的分析也得到了下式:

        以上三位著名的物理學(xué)家從不同的角度得到了時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系,各有特色,為我們嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系開(kāi)拓了思路。

        經(jīng)過(guò)前輩們的努力探索,最終得出能量—— 時(shí)間的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系:

        3.3 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于線性諧振子的能級(jí)寬度中

        線性諧振子振動(dòng)的零點(diǎn)能,為線性諧振子能量測(cè)不準(zhǔn)量的最小值。能量越大,測(cè)不準(zhǔn)量越大。在不同時(shí)刻,測(cè)不準(zhǔn)量是變化的。[4]

        3.4 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于不銹鋼絲市場(chǎng)

        “測(cè)不準(zhǔn)原理”應(yīng)用于不銹鋼絲市場(chǎng)的發(fā)展研究與預(yù)測(cè),就是要加強(qiáng)對(duì)可能造成“測(cè)不準(zhǔn)”相關(guān)因素的研究,并在加強(qiáng)綜合研究的基礎(chǔ)上,注意對(duì)測(cè)量和預(yù)測(cè)結(jié)果的校正,重視發(fā)展的趨勢(shì)預(yù)測(cè),加強(qiáng)對(duì)趨勢(shì)預(yù)測(cè)的跟蹤和持續(xù)修正。

        3.5 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于信號(hào)分析中

        信號(hào)分析中的測(cè)不準(zhǔn)原理的物理本質(zhì)是信號(hào)的波粒二象性,并可以通過(guò)量子力學(xué)的方法對(duì)這一原理進(jìn)行嚴(yán)格的證明。信號(hào)在某種意義下可被看作是一個(gè)具有波粒二重性的類(lèi)量子系統(tǒng),因此可以利用量子力學(xué)的數(shù)學(xué)框架對(duì)信號(hào)進(jìn)行研究。信號(hào)的量子詮釋為量子算法應(yīng)用于信號(hào)處理提供了理論依據(jù)。

        另外,測(cè)不準(zhǔn)原理在角動(dòng)量算符、無(wú)限深勢(shì)阱問(wèn)題、物理量估算的大小、電荷與虛質(zhì)量的關(guān)系等問(wèn)題中有重要的應(yīng)用。

        4 測(cè)不準(zhǔn)原理研究的進(jìn)展及意義

        目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的研究,主要涉及兩個(gè)方面:一是關(guān)于測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的解釋及深刻內(nèi)涵的研究[5];二是關(guān)于測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的應(yīng)用研究[6]。

        近年來(lái),源于量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系而發(fā)展起來(lái)的廣義測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系對(duì)黑洞熵的研究,激發(fā)了人們極大的興趣。測(cè)不準(zhǔn)原理是波粒二象性的必然結(jié)果,具有重要的意義。

        5 結(jié)語(yǔ)

        測(cè)不準(zhǔn)原理是波粒二象性的必然結(jié)果,也是波函數(shù)的概率解釋和態(tài)疊加原理的結(jié)果,物質(zhì)的波動(dòng)性質(zhì)表現(xiàn)在物質(zhì)的微觀粒子中,微觀粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能像宏觀物體那樣有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡。

        測(cè)不準(zhǔn)原理說(shuō)明了運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)存在的局限性,劃分了經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)的界限。測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于科學(xué)的計(jì)算測(cè)量,將物理學(xué)的各科緊密相連。我們可以類(lèi)比已學(xué)知識(shí),進(jìn)行思維創(chuàng)新,并找出其相應(yīng)的便利解決方法,達(dá)到對(duì)測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系原理認(rèn)識(shí)程度的一次質(zhì)的飛躍。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 周世勛原著,陳灝修訂.量子力學(xué)教程[M].2版.高等教育出版社,2009.

        [2] N.Bohr 原子論和自然的描述[M].商務(wù)印書(shū)館,1964:43-46.

        [3] David Bohm.Quantum theory.1961.

        [4] 曾謹(jǐn)言.量子力學(xué)(上冊(cè))[M].4版.科學(xué)出版社,2007.

        [5] 高守恩.關(guān)于時(shí)間—能量的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系[J].杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào),1990(6):32-36.

        [6] 林景,涂宜炎.微觀物理量不確定關(guān)系的信息熵表示[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)社),1992,20(4):36-39.endprint

        摘 要:該文主要介紹了測(cè)不準(zhǔn)原理出現(xiàn)的理論背景,測(cè)不準(zhǔn)原理的定義、使用條件和應(yīng)用,并簡(jiǎn)述了測(cè)不準(zhǔn)原理在物理、信息、實(shí)際生活中的應(yīng)用范圍、進(jìn)展和意義。

        關(guān)鍵詞:測(cè)不準(zhǔn)原理 使用條件 應(yīng)用 進(jìn)展及意義

        中圖分類(lèi)號(hào):O413 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(a)-0253-01

        自1927年海森伯首先提出測(cè)不準(zhǔn)原理,經(jīng)歷了大半個(gè)世紀(jì),對(duì)它的解釋一直有爭(zhēng)論,近30年來(lái)逐漸取得一致。測(cè)不準(zhǔn)原理來(lái)源于微觀粒子的波粒二象性,是微觀粒子的基本屬性。學(xué)習(xí)測(cè)不準(zhǔn)原理等量子力學(xué)知識(shí)對(duì)認(rèn)識(shí)和分析微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及研究現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象是很有必要的。

        1 測(cè)不準(zhǔn)原理的概論

        1.1 測(cè)不準(zhǔn)原理的定義

        測(cè)不準(zhǔn)原理由量子力學(xué)創(chuàng)始人德國(guó)物理學(xué)家海森伯于1927年提出,又名“不確定關(guān)系”,英文“Uncertainty principle”,是量子力學(xué)的一個(gè)基本原理,本身為傅里葉變換導(dǎo)出的基本關(guān)系。

        1.2 測(cè)不準(zhǔn)原理的理論背景

        測(cè)不準(zhǔn)原理是物質(zhì)世界一個(gè)基本的不可回避的性質(zhì),它揭示了微觀粒子的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律:粒子在客觀上不能同時(shí)具有確定的坐標(biāo)位置及相應(yīng)的動(dòng)量。

        1.2.1 海森伯理論

        海森伯通過(guò)對(duì)云實(shí)驗(yàn)室中觀察電子徑際的問(wèn)題進(jìn)行思考,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明使得理論和假想相一致,使測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系式為量子力學(xué)提供了一種滿意的充分的詮釋。

        1.2.2 玻爾理論

        玻爾更著重于從哲學(xué)上考慮問(wèn)題,他認(rèn)為測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的基礎(chǔ)在于波粒二象性,于1927年作了《量子公設(shè)和原子理論的新進(jìn)展》的演講,提出著名的互補(bǔ)原理。

        1.2.3 量子假設(shè)

        德國(guó)科學(xué)家馬克斯·普朗克在1900年提出,光波、X射線和其他波不能以任意的速率輻射,而必須以某種稱為量子的形式發(fā)射。

        2 測(cè)不準(zhǔn)原理的使用條件

        一般地講,當(dāng)兩個(gè)算符和不對(duì)易時(shí),不能有同時(shí)的確定值。因此從對(duì)易關(guān)系來(lái)肯定這一結(jié)論,并估計(jì)在同一個(gè)態(tài)中,兩個(gè)不對(duì)易算符和不確定程度之間的關(guān)系。

        3 測(cè)不準(zhǔn)原理的應(yīng)用

        3.1 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于坐標(biāo)—— 動(dòng)量

        不能同時(shí)為零,坐標(biāo)的均方偏差愈小,則與它共軛的動(dòng)量的均方偏差愈大,其反映的是微觀粒子的波粒二象性。[1]

        3.2 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于能量—— 時(shí)間

        玻爾對(duì)有限正弦波列,使用推導(dǎo)坐標(biāo)和動(dòng)量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的方法得到了時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系[2]:

        而量子力學(xué)創(chuàng)始人之一—— 玻恩利用已知運(yùn)動(dòng)粒子的速度測(cè)量粒子通過(guò)有限距離的持續(xù)時(shí)間,仿照推導(dǎo)坐標(biāo)—— 動(dòng)量的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系類(lèi)似方法,得到了如下關(guān)系式[3]:

        海森伯對(duì)斯特恩—— 蓋拉赫實(shí)驗(yàn)的分析也得到了下式:

        以上三位著名的物理學(xué)家從不同的角度得到了時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系,各有特色,為我們嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)時(shí)間—— 能量測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系開(kāi)拓了思路。

        經(jīng)過(guò)前輩們的努力探索,最終得出能量—— 時(shí)間的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系:

        3.3 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于線性諧振子的能級(jí)寬度中

        線性諧振子振動(dòng)的零點(diǎn)能,為線性諧振子能量測(cè)不準(zhǔn)量的最小值。能量越大,測(cè)不準(zhǔn)量越大。在不同時(shí)刻,測(cè)不準(zhǔn)量是變化的。[4]

        3.4 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于不銹鋼絲市場(chǎng)

        “測(cè)不準(zhǔn)原理”應(yīng)用于不銹鋼絲市場(chǎng)的發(fā)展研究與預(yù)測(cè),就是要加強(qiáng)對(duì)可能造成“測(cè)不準(zhǔn)”相關(guān)因素的研究,并在加強(qiáng)綜合研究的基礎(chǔ)上,注意對(duì)測(cè)量和預(yù)測(cè)結(jié)果的校正,重視發(fā)展的趨勢(shì)預(yù)測(cè),加強(qiáng)對(duì)趨勢(shì)預(yù)測(cè)的跟蹤和持續(xù)修正。

        3.5 測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于信號(hào)分析中

        信號(hào)分析中的測(cè)不準(zhǔn)原理的物理本質(zhì)是信號(hào)的波粒二象性,并可以通過(guò)量子力學(xué)的方法對(duì)這一原理進(jìn)行嚴(yán)格的證明。信號(hào)在某種意義下可被看作是一個(gè)具有波粒二重性的類(lèi)量子系統(tǒng),因此可以利用量子力學(xué)的數(shù)學(xué)框架對(duì)信號(hào)進(jìn)行研究。信號(hào)的量子詮釋為量子算法應(yīng)用于信號(hào)處理提供了理論依據(jù)。

        另外,測(cè)不準(zhǔn)原理在角動(dòng)量算符、無(wú)限深勢(shì)阱問(wèn)題、物理量估算的大小、電荷與虛質(zhì)量的關(guān)系等問(wèn)題中有重要的應(yīng)用。

        4 測(cè)不準(zhǔn)原理研究的進(jìn)展及意義

        目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的研究,主要涉及兩個(gè)方面:一是關(guān)于測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的解釋及深刻內(nèi)涵的研究[5];二是關(guān)于測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的應(yīng)用研究[6]。

        近年來(lái),源于量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系而發(fā)展起來(lái)的廣義測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系對(duì)黑洞熵的研究,激發(fā)了人們極大的興趣。測(cè)不準(zhǔn)原理是波粒二象性的必然結(jié)果,具有重要的意義。

        5 結(jié)語(yǔ)

        測(cè)不準(zhǔn)原理是波粒二象性的必然結(jié)果,也是波函數(shù)的概率解釋和態(tài)疊加原理的結(jié)果,物質(zhì)的波動(dòng)性質(zhì)表現(xiàn)在物質(zhì)的微觀粒子中,微觀粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能像宏觀物體那樣有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡。

        測(cè)不準(zhǔn)原理說(shuō)明了運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)存在的局限性,劃分了經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)的界限。測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)用于科學(xué)的計(jì)算測(cè)量,將物理學(xué)的各科緊密相連。我們可以類(lèi)比已學(xué)知識(shí),進(jìn)行思維創(chuàng)新,并找出其相應(yīng)的便利解決方法,達(dá)到對(duì)測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系原理認(rèn)識(shí)程度的一次質(zhì)的飛躍。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 周世勛原著,陳灝修訂.量子力學(xué)教程[M].2版.高等教育出版社,2009.

        [2] N.Bohr 原子論和自然的描述[M].商務(wù)印書(shū)館,1964:43-46.

        [3] David Bohm.Quantum theory.1961.

        [4] 曾謹(jǐn)言.量子力學(xué)(上冊(cè))[M].4版.科學(xué)出版社,2007.

        [5] 高守恩.關(guān)于時(shí)間—能量的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系[J].杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào),1990(6):32-36.

        [6] 林景,涂宜炎.微觀物理量不確定關(guān)系的信息熵表示[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)社),1992,20(4):36-39.endprint

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