Question

一个关于量子态的问题

我只是看过时间简史 连入门都不算 如果我问的问题太傻还请见谅
例子大概是这样举得：向目标发射一个波 波长越短 测得的目标位置越精确 但因为波的能量 速度就越不精确。
那如果从两边同时向目标发射相同的波 不就可以防止目标速度被改变了吗

Answer 1

测不准原理，也叫不确定关系，是指一个物体的位置和速度（一般用动量mv代替速度，这样更有广泛意义，为容易理解，我下面还是用速度表示）不能同时被确定，测量的准确与否是用不确定度来表示的，量子力学理论推导（其实从纯粹的数学出发也能得到）得出位置的不确定度和速度的不确定度相乘始终大于或等于一个常数。
说的简单一点，就是物体的位置被测量的越准确，它测出来的速度就越不准；同样，如果速度测的越准确，它测出来的位置就越不准，甚至如果其中一个被完全确定，那么另一个就完全不确定了，它测量的不确定度会趋于无穷大。虽然很难理解，但确实是这样，我们在宏观世界中无法理解这一点，这也是相对论与量子力学最大区别的地方。
你对于这个的理解有一点偏差，评论“不就可以防止目标速度被改变了吗”，被测量物体的速度并不会改变，只不过测量的不确定度会改变，如果你改进测量仪器或者测量方法，能把这个物体的速度测量的很精确，那这个物体位置的测量就会很不精确！
这个理论完全打破了人们把物体传送的美好想法，比如某些科幻小说中出现把人量子化，然后把信息传送到另外一个地方再组装起来，从而实现传送人体。不确定性关系说明了这是不可能的，因为你在以一定速度传送信息的同时，它的位置就会无限不确定，到时候组装起来的人就会血肉模糊。

追问

对不起 能告诉我是源于什么原因而导致速度和位置不能被确定吗
我的理解是波长长的波携带较少的能量 在测量物体时更难定位但可以减少速度被改变的幅度
反之波长短的波携带较多能量 在测量物体时更容易定位但是会增加速度被改变的幅度
这样理解有错吗 如果没错的话 就会和我的上面的问题相悖 或者是我提的问题还有漏洞

追答

不是的，这个原理和测量机制完全没有关系，也就是说和你上面的波长什么的完全没有关系。这原理完全是理论推导出来的，是源于坐标和动量算符的不对易关系，最原始的关系式说的简单点就是某两个数相减的平方，这显然是永远大于等于零的，最后一步步推导得两个物理量的不确定关系。
这个和速度改变的幅度也没有关系，速度的改变就是速度的改变，不确定关系涉及到一个测量的过程，速度测量的不确定度并不是速度的改变，而是速度的均方偏差，建议你去看看误差理论有关的书、还有概率论。

另外，时间简史完全是一本给外行人看的科普读物，如果你是理科生的话，这本读物就太缺乏理论推导了，并不适合你的口味

追问

哈哈 我刚上高一 看公式什么的会睡着的 要是你有什么我看得懂的可以推荐我啊
但是我觉得我还是不能从逻辑上理解不确定性关系

追答

量子力学就是这样子的，比相对论还难理解，所以研究量子力学的基本上都是理论推导，然后再去寻找实验依据，而量子力学的实验一般也是只有实验室才能做的。所以学习量子力学的时候基本上都是强制记忆的，是学的更多以后，站在更高层次上才能理解一些。
如果你公式懒得看的话那就还是看时间简史吧，刚上高一也不需要深究其理论基础，你只要简单知道有这么个结论就行了。

Answer 2

1、微观粒子都具有波粒二象性，所以你举这个例子中的光子或电子，都是同时具有波动性和粒子性的。
2、那么当射线的光子与电子发生能量交换时，形象的比喻是象两个球一样发生弹性碰撞，但实际上是光子与电子靠电磁相互作用来传递能量。
3、另外，电子准确的描述是“电子云”，没有确定的形状和中心。而且光子也没有具体的形状和中心。
所以当两个光子分别从电子两边同时发射，不可能保证撞击时作用力在同一条直线上。作用力没在同一条直线上，两边撞击的效果就不能被抵消。

Answer 3

目标速度怎么会改变呢