量子世界带来了“确切的不确定性”

日期:2017-04-13 05:33:28 作者:狐囿 阅读:

作者:Eugenie Samuel根据一位理论物理学家的观点,确切的不确定性听起来像是一个矛盾,但这就是支配量子世界的理论物理学家,他创造了着名的海森堡不确定性原理的改进版本海森堡认为世界存在一定程度的固有模糊性您无法以完美的精度测量任何粒子的位置和动量动量测量精度越高,位置测量必须越不确定,反之亦然海森堡在不确定性关系中量化了这一点,该关系表明两个不确定性的乘积必须总是大于一定的固定量然而,这并没有说明不确定性实际上有多大迈克尔·霍尔是澳大利亚国立大学堪培拉高级研究所的访问学者,他想知道这是否可以更准确地量化他认为量子系统可以分为两部分:原则上可以精确测量经典部分,并且只有具有不同值的概率的量子部分换句话说,它是模糊的,无法精确测量为了量化这种量子不确定性,霍尔借用了英国统计学家罗纳德·费希尔于1925年开发的数学工具费舍尔通过对每个人的几个成员进行抽样,研究如何量化人口之间的差异这种方法会给你的结果带来不确定性,霍尔看到对量子粒子进行测量是一个数学上类似的过程结果是一个看起来像海森堡原始关系的表达式,但给出了位置和动量测量的确切不确定性霍尔说这是一个等式而不是一个不等式,这是一个“更强大的关系”事实上,在本月发表在德国不伦瑞克物理技术研究所的物理学杂志A,Hall和Marcel Reginatto的论文中,如此强大,已经设法从中推导出量子力学的基础知识,包括薛定谔方程它描述了量子力学波函数的行为研究乌尔姆大学量子力学基础的Wolfgang Schleich说:“我发现Schrödinger方程不再是上帝赋予的,这一点非常值得注意”你仍然必须假设存在一些量子不确定性,但这比假设薛定谔方程式要简单得多这种基础物理学的工作不同寻常,新的配方甚至可能具有实际应用霍尔说它暗示了不确定性和能量之间的紧密关系,这使得更容易理解为什么在量子力学中,即使没有任何力作用,系统也具有最小的动能 “有一种来自不确定性的量子动能,”他说更重要的是,新的不确定性方程使得估计给定量子系统应具有的最小能量成为可能这在无法精确计算最低能级的情况下非常有用,特别是在复杂系统中,