我们的世界是真实的,确定的,可以认知的。比如说,此刻的你悠闲地坐在沙发上,拿着手机读这篇文章,这件事非常确定。你的时间,位置,速度等都非常确定。这就是爱因斯坦眼里的“可认识论”,也表明我们生活在经典世界里。
但是一旦来到了量子世界,一切就变得非常诡异,我们传统概念里的确定性荡然无存,一切都变得非常模糊不定,那是一个不确定的世界。
在我们生活的经典世界里,我们可以轻松预测下一刻会发生什么。举个例子,你打篮球时在罚球线罚球,理论上只要你能控制好力度,角度,还能根据周围环境(比如风速,摩擦力等)调整自己的投篮动作,你一定能投进。
在量子世界,不确定性与我们的努力无关,与测量也没有关系,它是一种固有属性,内在秉性。
量子世界的不确定性让很多人感到迷惑,甚至无法接受,但不确定性却是存在的。
不确定性原理表明,我们永远不可能同时得知一个微观粒子的位置和速度,用一个公式表示就是ΔxΔp≥h/4π。
其中h为普朗克常数,公式意味着:位置的不确定性和动量(速度)的不确定性乘积必然大于等于h/4π。
除了位置和速度,时间和能量也有这种关系,时间不确定性与能量不确定性的乘积也大于等于h/4π:△E△T≥h/4π
如何理解时间和能量的这种关系?
真空环境也是存在能量的,理论上我们可以确定真空里到底有多少能量。
但如果我们把时间分割成非常小的间隔,在非常短的时间里,真空里的能量多少就变得模糊起来,我们不能确定真空里到底有多少能量。
而且时间越短,真空里的能量不确定性就越大。能量的不确定性大到一定程度,奇妙的事情就出现了:真空甚至能创造出粒子,当然这种粒子存在的时间非常短,瞬间就消失了。
为何会这样?因为时间越短,能量越不确定,就可能会出现能量非常大,然后粒子就出现了,因为粒子本身也是能量的表现。
由于宏观世界同样由微观粒子构成,所以理论上不确定性原理同样适用于宏观世界,只不过有质量(能量)过大,这种不确定性根本就体现不出来。
单纯从理论上分析,你此刻正在沙发上读这篇文章,但实际上你也有可能出现在月球上,只要时间足够短就可以发生,实际上发生的几率太小太小了,以至于根本不会在现实中出现。
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