量子全世界的测不准定律

量子世界的测不准定律



  粒子在纳米空间中的行为很难测定,如果精确测定其位置,那么,就测不准其速度,反之亦然,也就是说,我们不可能把粒子的位置与速度同时精确地测定。在量子力学中,这叫“测不准定律“。

  长度单位皮米(pm)是一万亿分之一米,,即千分之一纳米,可以用于测量原子中的电子的位置与速度。电磁波伽马射线的波长为1皮米,能量很高,我们人类的可视光谱的范围是400-700纳米,根本看不见电子的行迹。



  1927年,德国物理学家海森堡(WernerHeisenberg1901-1976)提出测不准定律的理论根据是:如果使用伽马射线来测试氢原子的电子运动,由于伽马射线的能量很高,一定会干涉电子的运动轨道,造成测不准现象。为此,年仅31岁的”小毛头“海森堡获得诺贝尔1932年度物理奖。



测不准定律直接导致美国科学家尤里(Harold Urey1893-1981)在1931年发现氢元素的同位素氘(Deuterum),为核聚变找到了理想燃料。为此,尤里荣获1934年度诺贝尔化学奖。



说明:测不准定律的数学证明需要用到”共轭复数“运算,这里省略。



袁萌 526