上帝掷骰子吗——量子物理史话（6-4）ZZ - Science版

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M*********g
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版权所有：castor_v_pollux 原作
第六章大一统
四
骰子？骰子是什么东西？它应该出现在大富翁游戏里，应该出现在澳门和拉斯维加斯的赌
场中，但是，物理学？不，那不是它应该来的地方。骰子代表了投机，代表了不确定，而
物理学不是一门最严格最精密，最不能容忍不确定的科学吗？
可以想象，当波恩于1926年7月将骰子带进物理学后，是引起了何等的轩然大波。围绕着
这个核心解释所展开的争论激烈而尖锐，把物理学加热到了沸点。这个话题是如此具有争
议性，很快就要引发20世纪物理史上最有名的一场大论战，而可怜的波恩一直要到整整28
年后，才因为这一杰出的发现而获得诺贝尔奖金——比他的学生们晚上许多。
不管怎么样，我们还是先来看看波恩都说了些什么。骰子，这才是薛定谔波函数ψ的解释
，它代表的是一种随机，一种概率，而决不是薛定谔本人所理解的，是电子电荷在空间中
的实际分布。波恩争辩道，ψ,或者更准确一点，ψ的平方，代表了电子在某个地点出现
的“概率”。电子本身不会像波那样扩展开去，但是它的出现概率则像一个波，严格地按
照ψ的分布所展开。
我们来回忆一下电子或者光子的双缝干涉实验，这是电子波动性的

z***q
发帖数: 81

其实现在的中文物理教科书上，已经不再使用容易引起误导的“测不准原理”一词，而改
用“不确定关系”，因为那才是对"uncertainty principle”的忠实翻译。它说的是系统
本身就是不确定的，而并不是象中文字面上所说的那样，好像那些物理量本身有确定值，
而只是无法测得准而已。所以这与测量以及机器好坏并不直接有关。
具体一点说，比如由一个粒子组成的系统，处于某种状态下，粒子动量的不确定度很小，
那么不确定关系预言，在这种状态下粒子的位置的不确定度必定很大。反之亦然。其实学
过傅里叶变换的同学，应不难理解：一个脉冲，如果它在时域的宽度很小，那么它在频域
的宽度必定很大；时域宽度与频域宽度的乘积要大于1。量子力学中的不确定关系与此非
常相像。

测
此
观
不

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