“測不準原理不是關(guān)于測量極限的描述，而是關(guān)于現(xiàn)實極限的聲明,。問一個粒子的精確位置和動量甚至沒有意義,，因為這些量不存在?！?/strong>

——查德·奧澤爾《如何跟你的狗聊量子物理》

在讀《如何跟你的狗聊量子物理》一書以前,，我從未相信，物理學(xué)也可以極具詩意和哲學(xué)的美感。

拋開繁瑣的公式和枯燥的理論,，量子世界對每一個普通人敞開了大門,。

與經(jīng)典物理不同的是，量子物理描述了一個超越了我們?nèi)粘Ｋ?、顛覆了我們常識的世界,。正因如此，很多人都對此望而卻步,。

量子物理是微觀尺度下的科學(xué),，也是生活日常瑣碎中的真相,。

讓我們從一個最基礎(chǔ)的原理開始,，來欣賞這個肉眼無法看見的世界，了解這個宇宙的構(gòu)建法則,。

海森堡測不準原理（不確定性原理）是少數(shù)幾個可以從量子領(lǐng)域拓展到普羅大眾文化領(lǐng)域的物理學(xué)原理之一,。原理指出，你無法同時確定一個物體的精確位置和它的精確速率,。很多領(lǐng)域引用這條原理作為一種比喻,，從文學(xué)批評到體育評論都有。測不準原理經(jīng)常被認為是測量行為導(dǎo)致的,，測量物體的位置會改變它的速率,，反之亦然。但真正的原因更加深澳,，也更有趣,。

之所以會有測不準原理，是因為宇宙中所有的物體都兼具“粒子”和“波”兩種性質(zhì),。

在量子力學(xué)中,，一個物體的確切位置和確切速度是沒有意義的。要理解這一點,，我們需要明白“粒子”和“波”的性質(zhì),。粒子可在某一時間存在于特定位置，我們可以用圖表來表示在粒子出現(xiàn)不同位置的概率,，圖標的形狀像釘子,，在一個特定位置，例子出現(xiàn)的概率是百分之百,，其他的地方都是零,。而“波”是“擾動”在空間中擴散的現(xiàn)象，就像水面上的漣漪,，我們可以將“波”的各種性質(zhì)看作一個整體,，其中最重要的是波長,，它是兩個響鈴的波峰活波谷之間的距離，但我們無法確認波的具體位置,，它可能出現(xiàn)在各種不同的地方,。

“波長”是量子物理中非常重要的一個概念，因為一個物體的波長與它的動量,，即質(zhì)量與速度的乘積有關(guān),。一個快速運動的物體的動量很大，而對應(yīng)的波長很短,；一個重物即使速度不快,，動量也很大，也就意味著它的波長很短,，這就是我們在日常生活中察覺不到物體的波動性的原因,。如果你丟出一個棒球，它的波長只有1米的1/1033,，根本檢測不到,。但很小的粒子，如原子或電子,，波長可以大到在物理實驗室中被檢測出來,。所以如果我們有一個純波，就可以測量它的波長,，進而得到它的動量,，但無法測出它的位置。另一方面,，我們很容易得到一個粒子的位置,，但它沒有波長，所以我們計算不出它的動量,。

要同時得到一個粒子的位置和動量,，我們需要把兩個圖象結(jié)合起來，做出一個在很小區(qū)域內(nèi)有波的圖像,。如何實現(xiàn)這一點呢,？方法是疊加多個波長不同的波，也就是賦予物體不同的動量,。

當我們把兩個波疊加，會發(fā)現(xiàn)有些地方的波峰對齊,，形成了更大的波峰,；

另一些位置的波峰與波谷對齊而相互抵消。結(jié)果是,，有些位置我們看得到波,，有些位置什么都沒有,。

如果加入第三個波，波被抵消的區(qū)域會增大,，再加一個,，抵消區(qū)域更大，有波的區(qū)域更小,。持續(xù)疊加波,，就可以得到一個波包，在一個很小的區(qū)域內(nèi)有確定的波長,，這便是一個兼有“波”和“粒子”的性質(zhì)的物體,。

但要做到這一點，我們不得不失去位置和動量的準確性,，這個物體并不局限于某個位置,，在波包的范圍內(nèi)都可能發(fā)現(xiàn)它。我們通過疊加很多波來得到波包,，因此有可能找到與其中某個波相對應(yīng)的動量,，而此時位置和動量都是不確定的，且這些不確定因素之間存在聯(lián)系,。

如果你想通過制造更小的波包來減少位置的不確定性,，就需要疊加更多的波，波數(shù)增加使動量更不確定,。如果你想得到更準確的動量,，就需要更大的波包，位置的不確定性就更大,。這就是海森堡測不準原理,。

這一原理最初在1927年由德國物理學(xué)家維爾納·海森堡提出。

這種不確定性與測量的好壞無關(guān),，而是“粒子”和“波”兩種性質(zhì)相結(jié)合的必然結(jié)果,。測不準原理不僅僅使測量中的實際限制，還限制了物體只能表現(xiàn)出一種性質(zhì)（“粒子”或“波”）,。它是構(gòu)建宇宙基本結(jié)構(gòu)的原理之一,。

“我讀過很多量子物理的書，沒有一本像這本這樣通俗易懂,?！薄x者

今天，誰掌握了量子科技,，就掌握了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵核心技術(shù),。《如何跟你的狗聊量子物理》是一本你真正能讀懂的量子物理入門書,。

讓我們拋開對無知的恐懼,，了解科技新動態(tài),，構(gòu)建量子思維，主控未來,。