測不準原理|Uncertainty Principle|海森伯|Heisenberg|小艾科普

更新於 發佈於 閱讀時間約 1 分鐘

小艾科普📮追蹤作者|測不準原理|Uncertainty Principle|海森伯|Heisenberg|小艾科普



大家好!我是小艾!小朋友們,請問你們的大腦就位了嗎!



昨天我問媽媽什麼是「測不準原理」,為什麼會有東西會測不準呢?


媽媽說,就像我看到喜歡的東西,總是會靠近觀察,科學家叔叔姨姨也一樣,為了更了解這個世界,會近距離觀察各種事物。


從微小的生物,到分子,像是蛋白質,然後到原子。


你們知道嗎?原本以為原子就是最小的粒子了,但是科學家叔叔姨姨又用一種叫做「強力」的力量跟原子相撞,發現了完全不能再被切小的物質,我們叫它「基本粒子」。


媽媽還說,有一位德國科學家叫做海森伯,他發現我們沒有辦法測量基本粒子的位置和速度。


這聽起來很神奇,對吧?


如果我們看到一顆足球,可以告訴別人足球在哪裡,速度多快,但是對於基本粒子來說,就變得很困難了。


因為我們觀察東西需要用到光,但是光碰到基本粒子後,調皮的基本粒子就會跑走。


也就是說,我們沒辦法確定基本粒子的位置在哪裏,這就是「測不準原理」的意思。


小朋友們,「測不準原理」是不是有趣呢?透過科學,我們可以瞭解到這個世界許多未知的奧秘喔!


你想知道更多關於物理學的知識嗎?記得追蹤、按讚、訂閱我的頻道【 小艾科普 】喔!那麼,我們下次再見囉,掰掰!



給家長的補充資料/

  • 「測不準原理」(Heisenberg’s uncertainty principle,又稱「海森伯測不準原理」),是量子力學的基本原理之一,它驅動量子力學的發展,並對我們對物質本質的理解產生了重大影響。「測不準原理」來自於波粒二象性理論,指出我們不可能同時準確地知道一個粒子的確切位置和確切速度。

1927年,維爾納·海森伯(Werner Heisenberg)發現在測量基本粒子時,同時測量某些成對的變量(例如位置和動量)的精確度存在根本上的限制。

然而,現在物理學家對「測不準原理」其中的不確定性更加確定了。2023年,日本九州大學的倉持結(Yui Kuramochi)和電氣通信大學的田島裕康(Hiroyasu Tajima)已經證明,即使只測量單個變量,海森堡不確定性原理也可以適用。



  • Wigner-Araki-Yanase(簡稱WAY)定理

Wigner-Araki-Yanase (WAY) 定理與海森伯測不準原理都是量子物理中的重要原理,而且兩者都揭示了我們不能同時精確地測量兩個不相容的物理量(例如位置與動量),不過,兩者的來源與應用有所不同。

WAY定理是由 Eugene Wigner, Huzihiro Araki, 和 Mitsuo Yanase 獨立發現並提出,此定理涵蓋了海森伯測不準原理的範疇,並進一步擴展到任何存在帶有相互作用的物理守恆系統。它描述量子系統中,在某種守恆的量(譬如能量或角動量)之下,無法完全精確地測量與該量不相容的其他物理量。也就是說,當我們在量子物理架構中試圖準確定義一種物理量時,我們必須接受無法精確知道某些其他物理量的現實。 


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Carry Kuo-avatar-img
2024/05/24
很調皮~不看不動,看了亂動!
Carry Kuo 哈哈!你也調皮!
午安~這是非常適合,小朋友理解科學概念的好文,不無腦推推!
Only Two 翁立兔 謝推!👍
十月-avatar-img
2024/05/24
⬅️物理知識幼幼班,學到了🤩
十月 👍👍👍
小倖-avatar-img
2024/05/24
最近也有體悟,遇到地震時在學校的我,就想著家裡的BE@RBRICK處在美麗的玄關上或地上的量子疊加狀態中,直到我下班開門的那一刻才波函數塌縮。
小倖 畫面太美🙈
😲😲😲對文科生來說…這簡直是天書🤣🤣🤣
林燃(創作小說家) 看得出來哈哈~
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