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測不準原理有很多種版本,要看你要測量的東西是什麼而定,動量、位置、能量、衰變時間、角動量都有不同的測不準原理。
詳細的關係要從數學去推導,不過一般常常聽到的測不準原理指的是測量位置和動量時的關係。

這個方程式的意思大概是這樣子的:

假設你在黑暗中放了一顆小鋼珠。
和之前一樣,因為避免燈光干擾到小鋼珠的行為,所以我們堅持不開燈。
假設你用一排的網子從右邊向左掃過卻沒有抓到小鋼珠。
用這個方法,你知道小鋼珠一定躲在中間 D x 的範圍。
也就是說,你現在確定小鋼珠的位置在誤差 D x 的範圍。
海森堡測不準原理是在說,如果這時候 (測量了位置以後) 你要預測小鋼珠的速度(或是動量),
你最小只能縮小到 D P 的範圍。
如果你從網子掃過那一剎那開始計時,到時間 t 的時候,
你再用另一排網子去抓小鋼珠,看看小鋼珠在這段時間裡跑了多遠,
你會發現小鋼珠在這段時間裡跑的距離 L 除以 t ,算出來的平均速度分布在一個範圍內 ,
但是無論你測量儀器多麼精準,都沒辦法把範圍在縮小。
而且這個速度的範圍乘以質量 m ,得到的值如果叫他
D P
,你會發現
。
要嚴格的證明並不難,不過要用點數學。
之所以會有這種現象發生其實原因跟我們之前講的機率干涉有關。
如果你要讓速度分布的範圍很小,你需要很多從不同位置出發的機率振幅,讓很多從不同位置出發的機率振幅彼此互相干涉才能得到比較小的速度分布。反過來也是一樣。
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