不确定性原理(Uncertainty principle)是海森堡于1927年提出的物理学原理。其指出：不可能同时精确确定一个基本粒子的位置和动量。这个不确定性来自两个因素，首先测量某东西的行为将会不可避免地扰乱那个事物，从而改变它的状态；其次，因为量子世界本身不是具体的，而是基于概率的。精确确定一个粒子状态存在更深刻更根本的限制。

用将光照到一个粒子上的方式来测量一个粒子的位置和速度，一部分光波被此粒子散射开来，由此指明其位置。但人们不可能将粒子的位置确定到比光的两个波峰之间的距离更小的程度，所以为了精确测定粒子的位置，必须用短波长的光。光量子会扰动粒子，并以一种不能预见的方式改变粒子的速度。

所以，简单来说，就是如果要想测定一个量子的精确位置的话，那么就需要用波长尽量短的波，这样的话，对这个量子的扰动也会越大，对它的速度测量也会越不精确；如果想要精确测量一个量子的速度，那就要用波长较长的波，那就不能精确测定它的位置。

如果我们测量的粒子的速度越准确，那么粒子的位置越不准确，反过来也成立，也就是我们不可能同时准确测量粒子的速度与位置。

采用电磁波探测面临着粒子的速度和位置无法同时准确观测的尴尬，但可以转换思路。威尔逊云室可以记录粒子的轨迹，这样就可以同时较为精确地得到粒子的位置和速度。这是由于仅仅记录了轨迹，并未对粒子进行干扰，或干扰很小。但只要记录轨迹，就可以较为精准计算粒子的不同时刻的位置和速度。

另外，在电场中或磁场中的粒子，可以同时获得粒子的速度和位置信息，并且可以提前预测粒子的轨迹。这个思路就是用更大的力而使观测的力可以被忽略，由于电场力和磁场力很大，使观测产生的力微不足道。

总之，宏观和微观都充满着不确定性，没有任何例外，不要过度神话微观世界的不确定性。牛顿开创性地将不确定的事物进行了理想化处理，使动力学成为了科学。牛顿力学建立在极其理想化条件下，现实不会是理想的，依然充满着不确定性。航班、公交、列车等宏观物质的环境条件被认为是可以理想化的，可以用牛顿力学进行计算，但现实是任何事物都不能真正理想化，正点率只能用概率模型分析。但这种不确定性可以采用理想化条件进行分析，可以预测航班、公交、列车等宏观物质的速度、位置和轨迹。所有观测都是通过相互作用实现的。宏观事物观测对其影响可以理想化处理而忽略不计，而微观粒子的观测却对其产生无法理想化处理的影响。尤其是，每个粒子都时时刻刻与环境粒子相互诱导振荡吸收并释放电磁波。这种频繁不间断的作用不断改变粒子的位置与运动状态。无数微观粒子集合所构成的宏观事物所受作用是粒子作用叠加，粒子相互作用与运动状态的概率是总体相等的。因此，观测效应与环境效应可以进行理想化处理而认为不会影响宏观事物的确定性，而会严重影响单个粒子的位置与运动状态。理想化条件都是假定环境效应远远小于控制效应，只是宏观事物相对容易实现而已。解决不确定性原理带来的问题，可以减小观测效应与环境效应在整个体系中的占比，使其达到可以忽略的程度。比如威尔逊云室、磁场、电场内观测粒子，观测微观粒子的力可以忽略不计，能够较为精准预测与测量粒子的速度、位置与轨迹。宏观世界和微观世界都充满着不确定性，人类能够通过理想化处理手段实现较为精准的动力学预测；即使无法理想化处理的事物，人类采用概率模型实现较为精准的动力学预测。牛顿力学和概率论巧妙地预测宏观世界与微观世界的各种动力学事件，将不确定的世界用科学的手段确定下来。

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