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Journal of Nanping Teachers College

对“测不准原理”若干问题的探讨

王元灼

Published Jan 1, 1996• 0 citations
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Abstract

“测不准原理”作为量子力学的基础,在量子化学、结构化学、无机化学等学科中一般都作了介绍,但综观各种教科书及参考书,对此原理之论述都不够全面,本文对测不准原理的几个问题作些较全面的综述,仅供参考。

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“我们每个人都有一个中国梦,都在自己的位置上为之努力,我选择的方式是研究量子物理。”潘建伟说。 对这位44岁的中科院院士、甲国科学技术大学教授来说,“量子梦”始于二十多年前。1992年,中科大近代物理系本科生潘建伟在毕业论文中,不乏莽撞地向量子力学理论提出质疑。 从普通人的眼光来看,徽观世界的理论“充满悖论”。“比方说日常生活中有只猫,它要么处于活的状态,要么处于死的状态。但在微观量子世界里,这只猫会同时处于生和死两个状态的叠加。”潘建伟说,自己试图在论文中找个例证,来否认这个理论。
我们从状态空间的信息几何出发,严格推导普朗克常数 ℏ\hbarℏ 的量纲、数量级及其物理起源。证明:(1) ℏ\hbarℏ 的量纲 [能量×时间] 从辛几何的相空间面积必然涌现;(2) ℏ\hbarℏ 的数值由宇宙信息密度 ρI\rho_IρI​、光速 ccc 和引力常数 GGG 决定:ℏ∼c3/(GρI2/3)\hbar \sim c^3/(G\rho_I^{2/3})ℏ∼c3/(GρI2/3​);(3) 离散状态空间在观察者尺度上呈现为连续流形,Planck尺度 ℓP=Gℏ/c3\ell_P = \sqrt{G\hbar/c^3}ℓP​=Gℏ/c3​ 是离散性显现的临界尺度;(4) 测不准原理 ΔxΔp≥ℏ/2\Delta x \Delta p \geq \hbar/2ΔxΔp≥ℏ/2 不是测量"干扰",而是信息几何的最小可分辨相空间面积。我们的推导将 ℏ\hbarℏ 从"基本常数"降格为"涌现常数",统一了量子力学与信息论。 关键词:普朗克常数、状态空间、信息密度、辛几何、全息原理、测不准原理 分类号:04.60.-m (量子引力);03.65.-w (量子力学);89.70.-a (信息论)