臺球就是一個經典物體 。 在碰著另一個球或桌沿之前 ， 它老是在球桌上沿著一條直線滾動 ， 這完全合適我們的日常經驗 。 但球里每一個零丁的原子的活動 ， 卻遵循著量子力學的紀律 ， 好比說 ， 它隨時都可以消逝 。
但這并不料味著 ， 微不雅和宏不雅宿世界的紀律完全“老死不相往來” 。 作為物理紀律 ， 量子紀律無疑更根基 ， 可是當良多粒子堆積在一路時 ， 其整體行為就很是趨近于經典物體的行為了 ， 這時你就可以用經典紀律來描述 。 好比說 ， 構成臺球的一個粒子 ， 或許很是“率性” ， 可是數以億計的粒子聚在一路時 ， 彼此的“率性”彼此抵消 ， 整體行為就越來越“中規中矩” 。 你如果有一臺超等計較機 ， 把構成臺球的上億個原子考慮進去 ， 然后完全按照量子力學來計較 ， 你會發現 ， 這上億個原子的整體活動跟直接用牛頓力學來描述是一樣的 。



這叫對應道理 。 就是說年夜量微不雅粒子堆積一路時 ， 詭異的量子效應將會消逝 ， 其整體行為就會變得“經典” 。 這條道理在某些環境下很有效 。 好比一些年夜分子團 ， 要說它是經典物體呢 ， 似乎太小了；要說它是量子物體呢 ， 似乎又太年夜了 。 這時辰 ， 我們就可以量子紀律和經典紀律雙管齊下 。 原本只要用量子紀律即可 ， 但計較量太年夜了 。 既然存在對應道理 ， 我們就可以把一部門計較簡化當作經典物體來處置 。
海森堡不確定性道理
在量子物理學中 ， 某些工具從嚴酷意義上說是不成知的 。 例如 ， 你永遠不成能同時知道電子的位置和動量 ， 正如你永遠不成能讓硬幣的兩個面都朝上 。
有些書上教你如許去理解不確定性道理：例如 ， 要想知道電子在哪里 ， 你須得用某種工具（例如光子）探測它 。 但光是一種波 ， 它的分辯率決議于它的波長 ， 波長越短分辯率越高 。 所覺得了把電子的位置測量得更精確 ， 你最好是選用波長越短的光 。 但光又是一種粒子 ， 其能量與波長當作反比 ， 波長越短能量越高 。 光子能量越年夜 ， 對電子的碰撞也越年夜 。 如許一來 ， 不管你的探測何等小心 ， 城市改變電子的動量 。 在經典宿世界 ， 不雅察或測量對不雅察對象的干擾可以忽略不計 ， 但在微不雅宿世界 ， 干擾無論若何是不克不及忽略的 。



如許說當然也沒錯 。 不外 ， 不確定性道理事實上比上述如許的理解更深刻 。 它說的是 ， 天然界有一種生成的恍惚性 。 在測量之前 ， 電子的狀況（包羅它的位置、動量） ， 是各類可能狀況的疊加 。 它處于一種疊加態 。 疊加態具有自然的“含糊其詞性”：既可能是如許 ， 又可能是那樣 ， 或者說幾種可能性同時并存 。 僅當測量時 ， 它才被迫選擇一種確定的狀況呈現出來 。
比如一枚“量子硬幣” ， 當它落下之前 ， 它的狀況是“正面朝上”和“后背朝上”兩種狀況的疊加 。 僅當它落到地面靜止下來 ， 它才被迫選擇逗留在兩種狀況中的一種 。



波粒二象性
量子物體（如光子和電子）具有割裂的個性——有時它們的行為像波 ， 有時又像粒子 。 它們的表示取決于你設計嘗試時 ， 是以波仍是粒子來對待它們 。
例如 ， 我們知道 ， 粒子的活動是有軌跡的 ， 而波的特點是在整個空間滿盈 ， 沒有確定的軌跡 。 當你把量子物體看成粒子對待（如用粒子探測器探測它） ， 想知道它的活動軌跡 ， 好 ， 那它就表示得像個粒子 。 假如你在設計嘗試的時辰 ， 想看看它的波的特征 ， 如干與、衍射等 ， 好 ， 它就表示出波的特征 。

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