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南京大学学报:哲学.人文科学.社会科学

统计方法·物理学·决定论

李浙生

Published Jan 1, 1991• 0 citations
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Abstract

概率统计方法是应用非常广泛的数学工具。它在物理学中的应用造成了对严格决定论的猛烈冲击。十九世纪物理学家用它成功地解释了热现象的不可逆性。这表明严格决定论,并非描述自然现象的唯一有效方法,同时它还剥夺了规律的严格性。这是对严格决定论的第一次冲击。20世纪物理学家发现,量子力学的统计性质不是由于理论的不完备,而是由于量子效应本身具有不确定性。

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海森伯不确定原理是大学物理的教学难点之一,其严格证明方法超出了大学物理课程的教学范围,所以目前国内多数大学物理教材采取的讲法,都是以电子单缝衍射为例引出动量-坐标不确定关系,然后对此关系进行讨论说明和推广.这种讲法比较形象直观,其难度与一般非物理专业本科教学颇相适合,但其缺点在于没有指明不确定度的确切含义,而且由于叙述过程中仍然暗含着轨道概念,从而容易使学习者产生困惑,不利于学生扬弃经典轨道概念、深化对建立波粒二象性的理解.本文对此略加分析,并提出从一维无限深方势阱内定态粒子的动量-坐标不确定度出发的新讲法,或能在不加大教学难度的前提下,使学生对不确定度的意义有比较确切的理解,并帮助其进一步理解不确定关系的实质.