没有实验是“轻柔”的

任何实验都必须通过一个外部系统，或者说一部仪器，与系统本身相互作用来记录结果。从这个意义上说，每次实验都是对系统的一种“侵犯”。对于经典物理学和量子力学都是如此，但只有对量子力学，这才是一个大问题。为什么这么说呢？在经典物理学中，一个理想的实验仪器对它所测量系统的影响小到难以察觉。经典的实验可以变得任意的“轻柔”，同时还能保持精度，实验的结果也能够多次重现。例如，箭头的方向可以通过聚焦反射回来的光所成的像来确定。同时，毋庸置疑，所用光的波长一定要足够小。使用任意微弱的光来成像，这在经典物理学中算不得什么。也就是说，光的能量可以想要多小就有多小。

在量子力学中，情况则有着根本性的不同。任何强到足以测量系统中某个性质的相互作用，也必定足以破坏该系统的其他属性。因此你无法在了解一个量子系统的同时，却不改变任何东西。

我们在包含 和 σ 的实验中很明显地能够看出这一点。假设仪器一开始指向 z 轴方向，令 σ =+1。如果之后还用 沿着 z 轴测量 σ 的话，我们只会不断确认之前的数值，可以一遍又一遍地去做，不会有任何的改变。接下来考虑这样的可能性：在两次测量指向 z 轴方向的结果之间，我们把 旋转90°，测量一次，然后再转回来。那么接下来指向 z 轴方向的测量结果一定与最初的结果一致吗？答案是否定的。中间的那次指向 x 轴方向的测量让自旋进入完全随机的方向，直到下一次测量发生为止。没有办法在不扰动最终结果的前提下做一次中间测量。也就是说，对自旋的其中一个分量的测量会毁掉其他分量的信息。实际上，人们无法同时知道一个自旋在两个不同轴上的分量，而且在任何条件下都没有可以重复出来的方法。这是量子力学中的态与经典物理学中的态的根本不同之处。 iiivbMUFl6fpAW8xh6VPZJ8qJ0/J1XkTyOBRzojijSu67PHCr5ybK0Bn2htiKqTr