海森堡指出,粒子位置不确定性乘上粒子质量再乘以速度不确定性不能小于个确定量——普郎克常数。并且,这个极限既不依赖于测量粒子位置和速度方法,也不依赖于粒子种类。海森堡不确定性原理是世界个基本不可回避性质。
不确定性原理对们世界观有非常深远影响。甚至到50多年之后,它还不为许多哲学家所鉴赏,仍然是许多争议主题。不确定性原理使拉普拉斯科学理论,即个完全宿命论宇宙模型梦想寿终正寝:如果人们甚至不能准确地测量宇宙现在态,就肯定不能准确地预言将来事件!们仍然可以想像,对于些超自然生物,存在组完全地决定事件定律,这些生物能够不干扰宇宙地观测它现在状态。然而,对于们这些芸芸众生而言,这样宇宙模型并没有太多兴趣。看来,最好是采用称为奥铿剃刀经济学原理,将理论中不能被观测到所有特征都割除掉。20世纪20年代。在不确定性原理基础上,海森堡、厄文·薛定谔和保尔·狄拉克运用这种手段将力学重新表达成称为量子力学新理论。在此理论中,粒子不再有分别被很好定义、能被同时观测位置和速度,而代之以位置和速度结合物量子态。
般而言,量子力学并不对次观测预言个单独确定结果。代之,它预言组不同可能发生结果,并告诉们每个结果出现概率。也就是说,如果们对大量类似系统作同样测量,每个系统以同样方式起始,们将会找到测量结果为A出现定次数,为B出现另不同次数等等。人们可以预言结果为A或B出现次数近似值,但不能对个别测量特定结果作出预言。因而量子力学为科学引进不可避免非预见性或偶然性。尽管爱因斯坦在发展这些观念时起很大作用,但他非常强烈地反对这些。他之所以得到诺贝尔奖就是因为对量子理论贡献。即使这样,他也从不接受宇宙受机遇控制观点;他感觉可表达成他著名断言:“上帝不玩弄骰子。”然而,大多数其他科学家愿意接受量子力学,因为它和实验符合得很完美。它确确成为个极其成功理论,并成为几乎所有现代科学技术基础。它制约着晶体管和集成电路行为,而这些正是电子设备诸如电视、计算机基本元件。它并且是现代化学和生物学基础。物理科学未让量子力学进入唯领域是引力和宇宙大尺度结构。
虽然光是由波组成,普郎克量子假设告诉们,在某些方面,它行为似乎显现出它是由粒子组成——它只能以量
请关闭浏览器阅读模式后查看本章节,否则可能部分章节内容会丢失。