測不準原理 1.4

這段改編自 2010 年 4 月 10 日的對話。

(安:你說「觀察者效應」,並不是「測不準原理」的核心內容。那樣,「測不準原理」的核心內容,又是什麼呢?)

量子力學之中,有些物理量,你是沒有辦法在量度之前,就透過預測,事先知道到它的數値。

(安:什麼意思?)

量子力學中,有一個術語,叫做 eigenstate(本徵態),意思是「本身帶有特徵的狀態」,簡稱「特別態」。例如,如果你正在考慮的物理系統,是一粒粒子,而該粒子正處於一個「位置的本徵態」,那樣,原則上,在量度那粒子之前,你就可以百分百準確地,預測到它在下一刻的位置。或者說,你毋須量度,也可以準確知道,那粒子在下一刻的位置。

但是,如果那粒子並不是,處於一個「位置的本徵態」,那樣,即使只在原則上而言,量子力學也不可以百分百準確地,運算到那粒子在下一刻的位置。量子力學可以運算到的,就只是那粒子在下一刻,在各個可能位置出現,對應的機會率。

一個物理系統,是否正處於「本徵態」,要視乎相對於哪一個物理量而言。一個物理系統,正處於物理量「甲」的「本徵態」,並不代表它正處於,另一個物理量「乙」的「本徵態」。換句話說,「甲的本徵態」,不一定是「乙的本徵態」。例如,「位置的本徵態」,不一定是「能量的本徵態」。

— Me@2013.12.25

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