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微观世界有海森堡测不准原理(Uncertainty Principle),宏观世界也存在测不准关系。
布朗运动方程揭示出了宏观确定性物理量在微观尺度下具有随机性这一自然规律(图1、图2),因此观测宏观物理量时,即使测量仪器具有很高的测量精度,在测量过程中测量仪器也不对测量对象产生任何干扰,人们也不可能在微观尺度(精度)级别上精确测定出宏观物理量的准确值,也就是说,宏观确定性物理量在微观尺度上是不确定的(测不准),这也是所有可观测宏观物理量测量结果中,必然会存在随机测量误差的客观原因之一。
海森堡认为微观测不准原理是因为测量手段与被测物体之间不可避免要发生相互作用,从而形成扰动;玻尔认为微观测不准原理的原因在于微观粒子的波粒二象性;而宏观测不准原理则是因为宏观物理量本身在微观尺度上就具有不确定性。
布朗运动方程将改变物理学的世界观:随机并非无规则,确定一定测不准。
图1 布朗粒子位移曲线
图2 硅片和大海表面在不同尺度下的观察结果
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GMT+8, 2024-11-23 00:45
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