不确定性原理

不确定性原理（Uncertainty principle）是海森堡于1927年提出的物理学原理。其指出：不可能同时精确确定一个基本粒子的位置和动量。

这项原则陈述了精确确定一个粒子，例如原子周围的电子的位置和动量是有限制。这个不确定性来自两个因素，首先测量某东西的行为将会不可避免地扰乱那个事物，从而改变它的状态；其次，因为量子世界不是具体的，但基于概率，精确确定一个粒子状态存在更深刻更根本的限制。

用将光照到一个粒子上的方式来测量一个粒子的位置和速度，一部分光波被此粒子散射开来，由此指明其位置。但人们不可能将粒子的位置确定到比光的两个波峰之间的距离更小的程度，所以为了精确测定粒子的位置，必须用短波长的光。光量子会扰动粒子，并以一种不能预见的方式改变粒子的速度。

所以，简单来说，就是如果要想测定一个量子的精确位置的话，那么就需要用波长尽量短的波，这样的话，对这个量子的扰动也会越大，对它的速度测量也会越不精确；如果想要精确测量一个量子的速度，那就要用波长较长的波，那就不能精确测定它的位置。

如果我们测量的粒子的速度越准确，那么粒子的位置越不准确，反过来也成立，也就是我们不可能同时准确的知道粒子的速度与位置。

采用电磁波探测面临着粒子的速度和位置无法同时准确观测的尴尬，但可以转换思路。威尔逊云室可以记录粒子的轨迹，这样就可以同时较为精确地得到粒子的位置和速度。这是由于仅仅记录了轨迹，并未对粒子进行干扰，或干扰很小。但只要记录轨迹，就可以精准计算粒子的不同时刻的位置和速度。

另外，在电场中或磁场中的粒子，可以同时获得粒子的速度和位置信息，并且可以提前预测粒子的轨迹。这个思路就是用更大的力而使观测的力可以被忽略，由于电场力和磁场力很大，使观测产生的力微不足道。

总之，观测采用短波位置准确但扰动大而速度无法准确测量，观测采用短波干扰小，速度测量较为准确，但位置不偏于不精确。然而可以采用类似威尔逊云室减小干扰但却能记录轨迹，另外电场和磁场中的粒子可以同时准确测量。

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