对于一个没有学过高等物理的普通人，量子物理中的“不确定原理”究竟是啥意思？

想象一下，你手里拿着一个非常非常小的弹珠，小到我们平时根本注意不到的那种，比我们头发丝的直径还要小无数倍。量子物理学家们就是研究这些小到不可思议的东西的。

咱们平时生活里，如果我想知道一个弹珠在哪儿，又想知道它运动的速度有多快，这很容易吧？你可以把它放在桌子上，它就在那儿，静止不动，速度就是零。或者你把它扔出去，你可以用眼睛看着它的轨迹，估摸着它在某个时间点的速度。这些信息都是同时存在的，而且我们可以相当精确地知道。

但是，到了量子世界里，事情就变得有点怪了。有一个叫做“不确定原理”的说法，听起来有点让人摸不着头脑，对吧？其实它说的就是这么一个有点颠覆我们常识的事情：

你不可能同时精确地知道一个微小粒子的“位置”和它的“动量”（动量简单来说就是质量乘以速度，也就是它在动得有多“有力气”，跑得有多快）。

这可不是说我们的测量工具不够好，或者我们操作失误。这是自然界本身的一种“限制”，就像你没法同时让一个苹果又完全红又完全绿一样，这是它的属性。

让我试着从几个角度来解释一下这个怪异的原理：

1. 测量本身会“打扰”到小粒子：

你可以想象一下，要看清楚一个弹珠在哪儿，你需要用光去照它。光虽然速度快，但它也是有能量的。当我们用光去“看”一个非常非常小的粒子时，就像我们用一个很重的锤子去敲一个鸡蛋一样，光撞到这个小粒子身上，就会不可避免地改变它的运动状态。

如果你想非常精确地知道它在哪儿（位置）， 你就需要用很多很多光子（光的微小粒子）去照它。这些光子虽然能量很小，但数量多起来，就像无数小锤子同时砸在小粒子上，一下子就把它的速度（动量）给搅得一团糟，你就算知道它在哪儿，也完全不知道它刚才跑得多快，或者现在要往哪儿去了。
反过来，如果你想非常精确地知道它跑得多快（动量）， 你就得用能量非常低的光子去照它，这样对它的“打扰”就比较小。但是，能量非常低的光子，波长就比较长。想象一下，用一根很粗的扫帚去量一个非常细小的缝隙在哪儿，你很难精确地确定缝隙的具体边缘在哪里。同样的道理，长波长的光子让你大概知道它的速度，但对它具体在哪儿就变得模糊不清了。

所以，你看，你想把“它在哪儿”和“它跑得多快”这两个信息都变得非常清晰、非常精确，这是办不到的。你越想把一个信息弄清楚，另一个信息就会变得越模糊。

2. 这不是“不知道”，而是“没有确定的值”：

更深层次地说，不确定原理不是说我们“不知道”粒子的位置和动量，而是说，在量子世界里，这些粒子在被测量之前，它们根本就没有一个“确定的”位置和“确定的”动量。它们可能同时处于很多种位置和速度的“可能性”之中。

你可以想象一个歌手在唱歌，在你听到她唱出某个音符之前，她可能在唱高音，也可能在唱低音，或者在唱某个中间的音。这些都是“可能性”。当你听到她唱出那个特定的音符时，那个“可能性”就变成了“现实”。

不确定原理就是说，粒子的位置和动量，就像唱歌前的音高一样，在被测量之前，它们不是一个固定的值，而是有很多种可能性的叠加。而你的测量行为，就像是你去“捕捉”那个声音，你只能捕捉到它在某一时刻的某个特定状态，而这个捕捉过程，又会影响到它本身的其他属性。

举个例子，虽然有些简化，但或许能帮助理解：

想象一个飞速旋转的陀螺。

如果你想知道它在哪个“点”上转得最快，你得让它停下来或者转得很慢才能仔细观察。但一旦它停下来或者转得很慢，它就不再是你最初想观察的那个“飞速旋转”的状态了。
如果你想知道它转动的速度，你可以用肉眼看它一圈大概需要多久。但当你这样观察时，你很难说清楚它在某个具体瞬间在哪个“点”上。

虽然陀螺比量子粒子大太多了，这个例子无法完全贴合，但它捕捉到了那种“为了测量一个属性，就必然牺牲了另一个属性的精确性”的本质。

总结一下：

量子世界就是这么奇怪。对于我们这些来自宏观世界的普通人来说，不确定原理听起来像是个逻辑上的悖论，或者是什么测量技术的难题。但实际上，它揭示了微观粒子最根本的性质：

你不可能同时精确地知道一个微观粒子的位置和它的动量。
你对一个粒子位置的了解越精确，你对它动量的了解就越模糊，反之亦然。
这不是因为我们测量技术不够好，而是自然界本身就如此规定。
在被测量之前，粒子的这些属性可能并不是确定的，而是多种可能性的叠加。

所以，当你听到“不确定原理”时，别想着怎么去克服它，或者让测量仪器做得更好了。它就是宇宙在微观层面的一种基本规则，一种奇妙的“天性”。它告诉我们，即使是最基本的事物，也有着我们难以想象的内在限制和不确定性。

网友意见

这么说吧

1，不是。

薛定谔的猫探讨的问题核心是叠加态和观察者效应（

如何理解很多物理理论中的「观察者」？

）。

2，对于一盆水而言，没有不确定的。以水流为例，所有你我日常理解里的方方面面都是确定的。

这个展开讲，就是，不确定性原理在宏观层面上没有意义。

Yue Liao同学试图从公式的角度回答，但是相信题主和我一样看到公式就不想看了。

先用简单的语言来描述，对于一个围观粒子，如果你准确的知道它的位置，你就不知道它的速度（动量），如果你准确的知道它的速度（动量），你就不知道它在哪里。即你无法同时知道一个微观物体的动量和位置。

非要拿水流打比方，就是如果你知道这水流的多块，你就不知道它流到斜坡的哪个位置了。如果你知道水流在斜坡的哪个位置上了，你就不知道水到底流的有多块————放屁，日常生活里哪有这么欠揍的水。

对于不确定性原理，这是物质的内秉属性。而测量对物质本身的扰动虽然客观存在，但是并不是不确定性原理的本质原因。唔，题主无视这句话就好了。

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