使用无界算子扩展不确定性原理
一项研究发表在期刊上物理评论快报日本研究人员通过重新定义不确定性原理解决了量子物理学中长期存在的问题。
维尔纳·海森堡的不确定性原理是量子力学的一个关键且令人惊讶的特征,这要归功于他的花粉症。 1925 年夏天,这位年轻的德国物理学家在柏林度过了一段痛苦的时光,后来他前往德国北部海岸附近的北海偏远多岩石的黑尔戈兰岛度假。他的过敏症得到了改善,他能够继续努力理解玻尔原子模型的复杂性,开发内部原子特性表,例如能量、位置和动量。
当他回到哥廷根时,他的导师马克斯·玻恩(Max Born)认识到这些表格都可以形成一个矩阵——本质上是一个二维值表。他们与 22 岁的帕斯夸尔·乔丹 (Pasqual Jordan) 一起将自己的工作完善为矩阵力学——第一个成功的量子力学理论——描述原子和电子等微小物体的物理定律。
虽然矩阵力学将在几年内被薛定谔的波函数和他的方程所取代,但它确实让海森堡有洞察力来制定不确定性原理:量子系统的位置和动量的精确程度是有限的,通常是一个量子系统。颗粒,可以测量。
这两个量的测量不确定度的乘积的极限是 h/4π,其中 h 是普朗克常数,非常小,但仍然不为零。简而言之,人们无法以任意精度测量一个量子物体的位置和动量——以更高的精度测量一个,意味着另一个只能以更低的精度测量。
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