uncertainty relation是什麼意思，uncertainty relation的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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例句

專業解析

不确定關系（Uncertainty Relation）是量子力學中的核心概念之一，由德國物理學家維爾納·海森堡于1927年提出。它表明，在微觀粒子系統中，某些成對的物理量（如位置和動量、能量和時間）無法同時被精确測量。當一個量的測量精度提高時，另一個量的不确定度必然增大，兩者的不确定度乘積存在一個下限，由普朗克常數（( hbar )）決定。

數學表達式：

對于位置（( x )）和動量（( p )），不确定關系可表示為：

$$

Delta x cdot Delta p geq frac{hbar}{2}

$$

其中，( Delta x )和( Delta p )分别表示位置和動量的标準差，( hbar )為約化普朗克常數。

物理意義：

這一關系并非源于測量儀器的缺陷，而是微觀粒子波粒二象性的必然結果。例如，用光子測量電子的位置會幹擾其動量，揭示了量子系統的本質隨機性。該原理已被實驗反複驗證，如2012年通過量子光學實驗對能量-時間不确定關系的精确測定。

實際應用：

不确定關系在量子通信、超導器件設計等領域具有指導意義。例如，量子加密技術利用該原理确保信息傳輸的安全性。

參考來源：

1. 斯坦福哲學百科全書《海森堡不确定性原理》（鍊接）
2. 諾貝爾獎官網對海森堡貢獻的說明（鍊接）
3. 海森堡原始論文 Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik（鍊接）
4. 《自然》期刊關于量子測量的評論（鍊接）
5. 《物理評論快報》實驗驗證論文（鍊接）
6. 《現代物理評論》量子技術應用綜述（鍊接）

網絡擴展資料

Uncertainty Relation（不确定關系） 是量子力學中的核心原理之一，描述微觀粒子某些物理量無法同時被精确測量的特性。以下是詳細解釋：

1.定義與起源

• 基本概念：指一對共轭物理量（如位置與動量、時間與能量）的不确定度乘積存在下限，無法同時無限精确測定。
• 提出者：由德國物理學家海森堡于1927年提出，因此也稱為海森堡不确定原理（Heisenberg Uncertainty Principle）。

2.物理意義

• 波粒二象性體現：微觀粒子具有波動性，其位置和動量無法像經典粒子一樣被同時确定。例如，粒子位置越精确（Δx小），動量不确定性（Δp）越大，反之亦然。
• 測量限制：即使使用理想儀器，測量本身也會幹擾系統狀态，導緻共轭量的不确定度必然存在。

3.數學表達

• 公式：
  $$Delta x cdot Delta p geq frac{hbar}{2}$$
  其中，Δx為位置不确定度，Δp為動量不确定度，ħ（約化普朗克常數）≈ 1.05×10⁻³⁴ J·s。
• 推廣形式：其他共轭量（如能量與時間）也有類似關系：ΔE·Δt ≥ ħ/2。

4.譯名争議

• “測不準” vs “不确定”：
  • 測不準原理：強調測量行為對結果的幹擾（早期翻譯）。
  • 不确定關系：側重物理量本身的固有不确定性，與是否測量無關（現代更常用）。

5.應用領域

• 量子力學基礎：解釋原子結構、粒子行為等，如電子無法被束縛在原子核内。
• 技術應用：量子隧穿效應、掃描隧道顯微鏡（STM）等均基于此原理。

如需進一步了解數學推導或實驗驗證，可參考量子力學教材或專業文獻。

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