不确定关系波粒二象性01 在t+Dt时刻，微观粒子的位置矢量是不确定

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§17.2. 不确定关系

 

一　不确定关系与波粒二象性的关系

微观粒子具有粒子性的同时，一定具有波动性，这将使人们对微观粒子的认识(包括运动学规律与动力学规律)带来全新的变革。

在量子观念之前(包括牛顿力学与相对论)，微观粒子只具有粒子性，其运动规律可以简单地用位移、速度、加速度加以描述，其动力学规律遵守牛顿动力学规律(或在高速情况下遵守相对论动力学规律)。显然，无论是牛顿力学还是相对论都无法描述微观粒子的波动性特征，因此，为描述微观粒子的波粒二象性，必须发展新的运动学和动力学物理理论。

考察图17.2.1的例子，假定t时刻粒子可以看成一个定域粒子，由于粒子的波动性，经Dt时间后，粒子可能出现的位置设想为图中的阴影区域中的任意一点，因此，在t+Dt时 刻，微观粒子的位置矢量是不确定的，或者说此时讨论位置矢量是无意义的。既然此时讨论位置矢量无意义，此时讨论由位置矢量引入的位移矢量、速度矢量、加速 度矢量也没有意义，进一步，谈论微观粒子的动量、角动量等一系列概念也物意义。现在的问题是，用什么方法或物理参量来描述微观粒子的运动规律呢？

至 今为止，我们所有的物理理论都离不开位移、速度、加速度、动量、角动量等这几个物理量，要全部抛开这些物理量建立新理论是困难的。物理学家们这时采用了一 个折衷办法：继续采用上述物理量，但这些物理量不再具有经典物理中的轨道物理含义；而且，也不具备实验测量的意义；使用这些概念时，必须加以限制——这些 物理量不可能同时被精确确定，不确定关系——被提出来了。

可见，不确定关系是对具有波粒二象性的微观粒子之运动规律进行描述时必然遇到的问题。可以说，不确定关系是微观粒子波粒二象性的数学表述。

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• 波矢是波的矢量表示方法,其大小表示波数（|k|=2π/λ），其方向表示波传播的方向,波矢在狭义相对论背景下可定义为四维矢量 -marketreflections- ♂ (8871 bytes) () 08/14/2011 postreply 07:35:54

• 物理01 全新观念的得出必须对人类认识论的整体框架有清晰的把握，不是知识的堆积所能及的;物理对象具有粒子性，那么，该物理对象必须 -marketreflections- ♂ (377 bytes) () 08/14/2011 postreply 07:46:53