上帝真的掷骰子

2011年他们的科研团队对中子做了实验实验产生的两个量的不确定度明显违反了海森堡的定律。这说明上帝还真有可能不掷骰子。同时对于不确定的研究他们也还在继续。

　　量子力学有一个基本支柱叫作不确定性原理我们也称其为不确定性关系这是物理学家海森堡发现的一条量子定律。大意是在量子行为中粒子所具有的两个量是不能被完全确定的通常我们举例的是动量和位置或者是能量和时间两者我们统称为共厄量。共厄量中任意一个无法被确定例如动量无论你用何种方式测量一个粒子的动量它总是会出现几个标准差。假如你使出浑身解数想要精确地测量它的动量此时它的位置的不确定即位置标准差又突然间增加起来。从而此两者之间的不确定度或者说标准差的乘积总是大于等于一个叫普朗克的常量这就是我们之前说的不确定性原理。

　　爱因斯坦十分排斥这个理论他认为宇宙是确定的或者我们称作拉普拉斯的决定论在给定的科学规律下任何值都能精确测量出来。爱因斯坦用一句经典名言来描述自己的观点上帝不掷骰子。在这里上帝指的是自然而骰子代表不确定。历史证明爱因斯坦至死都没有相信不确定。然而后来量子力学的精确发展却证明了上帝也掷骰子。例如我们考虑一个电子如果你想用光去测量它的动量最少要用到一个光子然而这光子又会出其不意的改变电子的位置误差计算下来符合定律。

　　科学家都以为这个理论是真理了。然而他们想错了。2003年日本名古屋大学小泽正直教授提出了一个理论他认为在测量以前粒子的两个量动量或者位置都会出现涨落从而影响观测误差。这样粒子的不确定就不再局限于两个量而在于之前的量子涨落当其中一个量被确定的时候此时另一个量也不会产生误差但是其测量之前的涨落就会达到无限大这说明粒子的共厄量可以被确定顺着这个思路小泽正直修改了海森堡的不确定性原理提出了震惊学界的小泽不等式

ΔQ×ΔP+ΔQ×σ(P)+σ(Q)×ΔP≥h/(4π)

　　在这里P、Q分别指动量和位置的不确定度 σ(P)、σ(Q) 指两者的量子涨落等式右边是约化普朗克常量整个公式的大意指粒子动量、位置的误差乘积再加上其与涨落的乘积大于等于普朗克常量这比海森堡的多了两个项。2011年他们的科研团队对中子做了实验实验产生的两个量的不确定度明显违反了海森堡的定律。这说明上帝还真有可能不掷骰子。同时对于不确定的研究他们也还在继续。

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