人生如天氣,確定與不確定,測不準原理

2021-01-15 微風清揚

人生如天氣，

可預料，

但往往出乎意料，

把握好每天的生活，

照顧好獨一無二的身體，

就是對自己和家人最好的愛護。

在量子力學裡，不確定性原理uncertainty principle又譯測不準原理表明，粒子的位置與動量不可同時被確定，位置的不確定性越小，則動量的不確定性越大，反之亦然。

維爾納·海森堡於1927年發表論文《論量子理論運動學與力學的物理內涵》給出這原理的原本啟發式論述，希望能夠成功地定性分析與表述簡單量子實驗的物理性質。這原理又稱為「海森堡不確定性原理」。

同年稍後，厄爾·肯納德嚴格地數學表述出位置與動量的不確定性關係式。兩年後，霍華德·羅伯森又將肯納德的關係式加以推廣。

經濟學中不確定性指經濟行為者在事先不能準確地知道自己的某種決策的結果.或者說，只要經濟行為者的一種決策的可能結果不止一種，就會產生不確定性。不確定性，經濟學中關於風險管理的概念，指經濟主體對於未來的經濟狀況（尤其是收益和損失）的分布範圍和狀態不能確知。 

在量子力學中，不確定性指測量物理量的不確定性，由於在一定條件下，一些力學量只能處在它的本徵態上，所表現出來的值是分立的，因此在不同的時間測量，就有可能得到不同的值，就會出現不確定值，也就是說，當你測量它時，可能得到這個值，可能得到那個值，得到的值是不確定的。只有在這個力學量的本徵態上測量它，才能得到確切的值。

    在經典物理學中，可以用質點的位置和動量精確地描述它的運動.同時知道了加速度，甚至可以預言質點接下來任意時刻的位置和動量，從而描繪出軌跡。在微觀物理學中，不確定性告訴我們，如果要更準確地測量質點的位置，那麼測得的動量就更不準確.也就是說，不可能同時準確地測得一個粒子的位置和動量，因而也就不能用軌跡來描述粒子的運動，可與宏觀世界一樣微觀世界同樣具有客觀規律，獨立於意識之外，這就是不確定性原理的具體解釋。

    在量子力學中常見不確定性有關於坐標和動量之間和時間與能量之間的不確定關係。其實，對於任何兩個不對易的物理量均不能同時確定其確切值。這是與測量無關的，這是微觀世界的本質問題。

    不要試圖通過測量之類的方法來解釋不確定性，任何有關測量的手段都會引入新的誤差，可誤差與不確定性是存在本質的區別的。另外，對於宏觀世界中並不能觀察到不確定性之類的現象，這是與可觀察的測量精度有關的，因而僅是在微觀世界比較明顯。   

在資訊理論中，不確定性是表徵某隨機變量的發生有多麼可靠的物理量。一般用熵來計算這個物理量，記作H（X），X是隨機變量。當H（X）=0的時候，X是十分確定的，也即X這時就是一個確定的數值。當H（X）=1時，X非常不確定，即X的取值非常不確定是哪一個數值。

關係是指人與人之間，人與事物之間，事物與事物之間的相互聯繫。

關係是怎樣產生的？這個問題灰常重要！不惹眾怒的說法是：關係是相互作用。只有在交互過程中才能產生出關係來，不管是直接的交互還是間接的交互。

人既有確定性的一面也有不確定性的一面，機（機器、機制）同樣如此，如何把不確定性的一面轉為相對穩定的確定性加以使用，這是人機融合的一個重要問題。人的確定性+機的確定性比較好理解，人的不確定性+機的確定性、人的確定性+機的不確定性、人的不確定性+機的不確定性難度會依次遞增，解決好這些問題就是人機融合過程。

形式不但是結構的可能性，也是實現意向的可能性。Being在某種意義上也是Should的可能性，Should是Being的發展慣性。

對人而言，機就是延伸自我的一種工具，同時也是認知自我的一種手段，通過機的優點來了解自己的缺點，通過機的缺點來明了自己的優點，然後進行相應的補償或加強。人機融合還不是一見鍾情，這是因為缺乏雙向性的感知與覺察。當前更多是主從相聲似的人機互動，儘管還並不那麼盡人意，捧逗還存在失調失配，但未來仍值得期待：畢竟人在發明機器的同時也在發現著自己。

1975年，義大利哲學家盧喬.科萊蒂提出「無矛盾哲學原理」，引起了一場震撼西方哲學界的爭論。他的中心論點是「矛盾只存在命題與命題之間，而不存在於事物之間」，現實是無矛盾的。科學包含無矛盾原理。

一些科學家認為：「矛盾無處不在」的論斷往往是如下原因帶來的：一是人們用來把握事物的概念似是而非，二是人們所使用的語言和推理過程不夠嚴密。 悖論意味著肯定和否定命題無條件同時成立，而矛盾中肯定和否定方面都依存於不同的條件。兩者似乎不是一回事。一個互相矛盾的前提幾乎覆蓋了由一切可能命題組成的空間，其中包括了神話。

如此，數理邏輯學家普遍接收一個原則：「矛盾隱含著一切東西」。 悖論對邏輯構造的損壞是一個無情的現實。哲學家早就知道，人在用概念、模型、語言認識自然規律時，概念常常可能是不正確的/不準確的，認識可能是不完全的/不深入的，主觀性錯誤幾乎是不可避免的/不可意料的。長期以來，科學家的邏輯一致清晰性使他們一直否認辯證思維的合理性，直至集合論悖論（如羅素理髮師悖論）的發現才改變了這種看法：有時結果和條件會等價。在這個事實與事物混合的世界裡，事物之間可以是互為因果的。

冥想一下：認知的邏輯和計算的邏輯確實不同! 那麼，兩者之間的差異究竟如何是什麼呢？

相關焦點

  • 每日量子資訊精選|確定的量子的不確定性——淺析測不準原理中的...
    確定的量子的不確定性——淺析測不準原理中的共軛變量對在量子物理學中，「量子的不確定性」是真實確定的「不確定性」是量子世界最重要的特徵之一，同時又是我們無法根據常識所能理解的。那麼我們要如何去理解這個「不確定性」呢？所謂的「不確定」，實際是指兩個參數的不確定，即：一個量子實體擁有兩個參數，這兩個參數稱為「共軛變量」，你不可能在同一時間精確測定這兩個變量的確定值。打個比方說，你對共軛變量A的了解越精確，那麼你對共軛變量B的了解就越不精確，反之亦然。
  • 「測不準原理」的三種類型
    、物自體的「不確定性原理」；第三種是認識論和客觀論相互關係的「測不準原理」。量子力學的「測不準原理」應用於客觀存在的粒子行為，它與人們思維或認識的「飄忽不定」、「左右搖擺」毫無關係，有些人的情感「移情別戀」，今天愛上範冰冰，明天愛上李冰冰；今天想戀張靚穎，明天想戀章子怡，人的情感變遷不會影響物理世界中粒子和基本粒子的不確定行為，粒子和基本粒子的行為屬於第一種類型的測不準關係、或認不準關係的範疇，這是一種純粹的、客觀的不確定性，與我們作為一個物理世界的觀察者、作為一個物理對象的測量者沒有關聯
  • 上帝不會擲色子,測不準原理僅僅是測不準
    海森堡整出了個測不準原理，意思是無法同時確定電子的動量和位置，是這樣的嗎？當然是，這和實驗結果符合的很好，但這只能說明是測不準，而不表示電子的位置和動量無法確定。這都不重要，重要的是把量子力學搞得汙煙障氣，難以理解。愛因斯坦說上帝不會擲色子，一切都是可以計算的。我們之所以無法理解量子行為只是因為我們對它不夠了解以及欠缺更基礎，更完善的理論。
  • 從狹義到廣義「測不準原理」
    當我們不去觀測一個粒子的運動特性時，該粒子處於粒子性和波動性的疊加狀態，不能確定一個處於疊加態粒子的運動軌跡，這是量子物理學家定義的「測不準原理」或「不確定性原理」的真正含義。當我們觀測一個粒子的運動特性時，眼睛發出和接受光子的行為將影響一個粒子的疊加態，用數學描述的粒子行為的波函數發生「崩塌」，「去波動性」的粒子獲得確定位置的運動軌跡。
  • 市場中的測不準原理
    ，但是我們在宏觀世界中的觀察發現，各類交易市場中也存在著很多與微觀世界相似的特徵，這裡要提到的就是市場中的測不準原理。換個視角，如果每個人的行為都服從測不準原理，測不準原理也可以這樣解讀：市場參與者對資產未來價格漲幅預期的標準差和到達預期漲幅時間的預期標準差也會大於一個常量。測不準原理長期存在於市場中，只是被大部分人忽略了，比如假設有位資深人士告訴你，他認為上證綜指在8月31號收盤會到2907點，那這件事發生的可能性只有一個，那就是他恰好蒙對了。
  • 量子力學中的測不準原理,是儀器本身測不準,還是其他原因?
    「測量不準，而不是真的不準」，但事實並不是這樣的，測不準原理其實應該叫「不確定性」更為嚴謹！而要把海森堡測不準原理或者說「量子不確定性原理」講明白，其實圍繞兩個簡單點的數學公式來說更合適。「量子的動量與位置無法同時確定，即動量越確定，位置就越不確定；位置越確定，動量就越不確定。」這是我們常聽到的關於「量子不確定性原理」的大概文字描述，也是對上面數學公式的語言翻譯。
  • 量子力學筆記12---波動力學-測不準原理
    2.10 不確定性原理      現在來考查兩個算符不對易的情況。在上述討論中得知，如果算符 Aˆ 和 Bˆ 是不對易的，則它們不具有共同的本徵函數。這樣在 Aˆ 的本徵態中，力學量 B 不具有確定值；同樣在 Bˆ 的本徵態中，力學量 A 不具有確定值。
  • 股票的測不準原理
    測不準原理，又叫不確定性原理，指的是在量子力學裡，粒子的位置與動量不可同時被確定，位置的不確定性越小，則動量的不確定性越大，反之亦然。在宏觀世界裡，你要測量的物體很大，當你要測量它的位置時，光子打到物體上，對物體的擾動可以忽略不計，所以你可以同時獲得它的位置和速度。
  • 世界從不確定走入確定,又從確定邁入不確定,上帝擲不擲骰子?
    在科學誕生之前，世界對於人類而言完全是不確定的。人類不知道何時會發生火山地震，人類不知道雨雪為什麼會降臨於世，人類也不知道旱澇災害為何會交替出現，更不明白旱災為什麼總是與蝗災相伴。而對於太陽和月亮的交替出現，人類更是一頭霧水，可以說，這個世界上所發生的一切自然現象，人類就那樣看著，人類對這一切無比熟悉卻又是一無所知。
  • 海森堡測不準原理,指的是用光測不準粒子,但並非指其他方法都測不準,是這樣嗎?
    (宇宙探索QQ群：1145693748）海森堡測不準原理
  • 海森堡的測不準原理
    ■蕭如珀、楊信男/譯■原標題：《1927年2月：海森堡的測不準原理》1927 年 2
  • 【量子物理】現代科學家對「不確定原理」的解釋.
    不確定性原理因「測不準」而被人所周知，然而現代科學對曾經的不確定性原理提出了挑戰。隨著量子理論的逐漸成熟，這個類比已經被人們所淡忘，然而在過去的十年裡關於它的討論又再一次興起。雖然最近多個實驗表明這個類比是有缺陷的，但是一個由英國、芬蘭和德國物理學家組成的研究小組認為，這些實驗都沒有嚴格遵守海森堡的原始表述。海森堡不確定性原理可以表述為，對於一個微觀粒子，我們不可能同時精確地測量出其位置和動量。我們測得其中一個值越精確，那麼另一個值就會變得越粗略。
  • 平行宇宙與測不準原理之間的聯繫
    hello，大家好，我是夜世界的夜先生今天我們繼續來聊一聊測不準原理和平行宇宙的關係德國物理學家海森堡提出的測不準原理是構成量子力學的基礎原理之一，在該理論中表述了一個概念，你沒有辦法同事確定一個微觀粒子的速度和位置。
  • 量子理論的不確定(測不準)可以解釋人的命運嗎?
    本文代表個人觀點，如有雷同，不勝榮幸！科學發展到當代，我們知道人是由純物質身體組成，人類死後就徹底不存在了，如果沒有你的子歲後代在靈房或者族譜上記錄你的名字，甚至沒有人會記得有你存在過，這樣發展下去人類存在好像沒什麼意義，不過偶然石子激起湖面的漣漪！
  • 科學網—中科大實驗驗證新形式海森堡不確定原理
    本報訊（記者楊保國） 近日，中國科學院院士、中國科技大學教授郭光燦領導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組，在實驗上突破了量子力學中「經典」的不確定關係
  • 量子力學那點事群雄逐鹿之五:測不準的互補原理
    海森堡提出了「測不準」原理，這個理論是說，一個微觀粒子的某些物理量（如位置和動量，或方位角與動量矩，還有時間和能量等），不可能同時具有確定的數值，其中一個量越確定，另一個量的不確定程度就越大。測量一對共軛量的誤差（標準差）的乘積必然大於普朗克常數除以4π，這表明微觀世界的粒子行為與宏觀物質很不一樣。
  • 量子力學與測不準原理
    如果一個人不懂量子力學，就不能稱之為現代人，因為不懂量子力學，就會有一半的好萊塢科幻片看不懂，悲催不？呵呵！      廢話少說，噹噹噹噹，最牛的科學量子力學開幕了！     如果把量子力學比喻為一部戲劇，量子力學中最基本、最重要、最玄幻、最奇詭、最讓人著迷、最讓人發瘋的橋段，就是測不準原理。
  • 對「海森堡測不準原理」最大的誤解進行深度剖析
    有人也許會疑惑，你這不廢話嘛，我們肯定可以同時測量出來位置和速度，這有啥值得說的。但是我要告訴你的是，我們能同時測準速度和位置，這個僅僅是在宏觀世界才能做到，在微觀世界是做不到的，因為微觀世界遵循「海森堡測不準」原理。關於這個原理我之前已經詳細講解過，如果你沒看可以先往前翻下。
  • 海森堡的「測不準原理」居然可以用圖像直觀地表達出來
    通過前面幾期文章我們可以看出，微觀粒子和宏觀物體最大差別就在於：微觀粒子每一個時刻的「位置」和「速度」是不確定的（只有觀察的一瞬間才確定），所以我們只能用「概率」來描述微觀粒子運動狀態，還是以之前的例子來說明問題：假設一個微觀粒子在t=0時刻，我們測量出來的粒子位置是x=8，粒子速度未知（因為根據測不準原理：粒子的位置和速度你只能同時測準一個
  • 量子力學——測不準原理
    但是在量子領域中，我們的經典物理定律就似乎不太適用了，很多東西都是不確定的，也就是不可被測的。在量子力學裡，測不準原理表明，粒子的位置與動量不可同時被確定，位置的不確定性越小，則動量的不確定性越大，反之亦然。維爾納·海森堡於1927年發表論文《論量子理論運動學與力學的物理內涵》給出這原理的原本啟發式論述，希望能夠成功地定性分析與表述簡單量子實驗的物理性質。