量子的不确定性

在量子物理学中，不确定性是确定不移的。一个量子实体拥有两个参数，称为 共轭变量 ，不可能在同一时间精确测定两个变量的确定值。你对特性A的了解越精确，对特性B的了解就越不精确，反之亦然。我们不能把责任归咎于我们还不完善的测量设备。这是 1927 年物理学家沃纳·海森堡（Werner Heisenberg）发现的一种自然规律，后来被称为海森堡的 测不准原理 。最重要的共轭变量对是位置/动量和能量/时间。

海森堡描述的典型例子是位置/动量关系。在这种情况下，动量就相当于 速度向量 ，速度向量描述的是某物运动的速度和方向。海森堡发现，诸如电子这样的实体，其位置的不确定性乘以其动量的不确定性，始终大于一个特定的（极小的）数值， 普朗克常数 除以 2π。只要你愿意，原则上，你可以尽可能接近此限制。但是，你对诸如电子这样的量子实体的位置确定得越精确，你对这个电子将去向哪里就越不确定。电子的动量（或速度向量）确定得越准确，它的位置就越不确定。这种不确定性是电子（或其他量子实体）本身的一种属性。电子自己也不能同时“知道”它在哪里和它将去向何方。

这就是波和粒子的类比的用处所在。但请记住，这只是类比。波是可以扩散的。它很可能以确定的速度朝着一个确定的方向扩散，但它无法位于一个点上。如果一个粒子足够小，那么这个粒子几乎可以位于一点上，条件是它不能以明确的动量运动。但是，如果它运动了——如果它有一定的动量的话，它就不会位于一点了。受到环境的限制，一个量子实体的行为方式越像波，它就越不可能停留在它原来的位置上；它的行为方式越像粒子，它的运动方向就越不确定。

概率 是描述粒子的标准方法。如果一把电子枪朝着荧光屏的方向发射了一个电子，像在旧式电视机的阴极射线管中一样，当电子离开电子枪的那一刻，代表它的波就会在空间中扩散开来，因为它的位置是不确定的。量子物理学规律告诉我们，原则上，电子最终可能位于宇宙中的任何地方；但有一个很大的概率，那就是它很可能会撞击荧光屏，并在屏幕上制造一个光点。它制造光点的那一瞬间，其位置的不确定性就会大大缩小到电视屏幕上光点的大小。这就是所谓的 波函数的坍缩 。然后，这个波会从新位置开始扩散。除非电子被紧紧锁定在原子中，或者电子被其他方式捕获，随着时间的推移，它的位置会变得越来越不确定。如果它已经被锁定在原子中，它仍然会受到量子不确定性的制约，但这与我们寻找多重宇宙没有直接关系。 oZTJlUHUSe1x9m2BK1xgyyhveCAMWCiKEE3mijyCP9iajIKrVNEwLa+sZCHHfsl/