弯曲的旅行 · 第二十二节
《弯曲的旅行》第二十二节
本节先讲电子双缝实验:电子逐个穿过双缝,在屏幕上累积出与光一样的波动图案,但无法确定单个电子走了哪条缝。
本节先讲电子双缝实验:电子逐个穿过双缝,在屏幕上累积出与光一样的波动图案,但无法确定单个电子走了哪条缝。这说明量子力学不给粒子指定轨迹,波函数给出的是粒子出现在某处的概率;只有大量电子叠加才显出经典波形。1970年外村彰等人让电子逐个过缝,直接观察到图案形成。光的量子特性不易被发现,是因为单个光子被淹没在光子束中,只有精心设计的弱光系统才能显现,就像单张选票在大选中无关紧要。
接着转入海森伯的不确定性原理:某些成对的物理量无法同时精确测量,测量顺序会影响结果,两者不确定性的乘积必大于普朗克常数h;h非零正是量子力学的标志。精确测得一个量,另一个量就完全不确定。作者以时间-能量不确定性为例说明其来源:开灯引发静电噪声,以及用精度1秒的秒表测水龙头滴速——测量时间越短,频率误差越大,两者乘积约为1,这正对应不确定性关系。