物理学中的不确定性的根源是什么？ 第1页

在我上大学期间，量子力学中的不确定性原理曾经让我困扰不已，因为它跟我十几年来的日常生活认知太不相同。

虽然我可以按照量子力学的教科书中的薛定谔方程做一些计算，但是还是无法去真正接受这种不确定性。

我想当年爱因斯坦面对量子力学如此厌恶，估计也是在内心中无法接受这种不确定性。

为了寻找解答，我读了很多量子力学早期创立者，如海森堡、狄拉克、泡利、波尔等人的著作。我想知道，他们是如何做到在思想上抛弃经典力学的确定性，而接受物理规律有不确定性的存在的。

我借了很多书，在图书馆泡了很长的时间，直到我读了狄拉克《量子力学原理》之后，我的才真正解决了疑惑。这是一本非常简洁清晰的量子力学教科书，作者是量子力学创立者狄拉克，书中给出了这位伟大的物理学家对量子概念极其深刻的认识。

我把狄拉克对不确定性原理的描述和理解摘出来。他的这些话，帮助我理解并且喜欢上了量子理论，希望也能帮助你们。

科学所研究的只是可观察的事物。同时，只有让对象与某种外界影响相互作用，我们才能观察它。这样，观察的动作必然地要伴随着对所观察的对象的干扰。 必须假定：为满足一定的观察的精确程度，干扰的微小程度有一个极限，而这个极限是事物本身固有的，不可超越。 当对象达到这种极限，干扰可忽略，这可用经典力学；当干扰不能忽略时，要用新的理论来处理。 因果性仅对未受干扰的系统适用。对小系统的观察将产生严重的干扰，因而在观察结果之间不存在因果性的联系。 假定因果性对没受干扰的系统仍适用，为描述未受干扰的系统而建立的是一些微分方程，它们表达出某一时刻的条件与后一时刻的条件间的因果联系，但它们只能间接地与观察的结果相联系。这些方程与经典力学中的方程紧密对应，但是它们只能间接地与观察的结果相联系。 在计算观察出的结果时就有不可避免的不确定性出现，一般来说，理论使我们能够算出的只是，当进行观察时能获得某个特定结果的几率。 量子力学背离了经典理论的确定性，在对自然的描述中引入了极大的复杂性；但是它引入了态的叠加原理，这样带来的极大简化又抵消了之前的复杂性。 在量子力学中出现的叠加，与任何在经典理论中出现的叠加有根本不同的性质。因为它要求观察结果具有不确定性。

注：态的叠加原理是量子力学中的基本原理。一个粒子可以同时既在A处也在B处，电子自旋可以是朝上的态和朝下的态的叠加。物理上的观测，让粒子进入到一个特定的量子态，从而测量得到一个结果。粒子的测量结果都是以几率的形式表现出来的。

上面是《量子力学原理》第一章的内容，狄拉克一上来就把量子力学不确定性的根源讲清楚了。我花了非常多的时间才真正接受了量子力学的概念，而从此之后就深深地喜欢上了这些理论。

上面引用的文字可能会造成一些断章取义，如果你也无法接受量子力学的不确定性，去读一下狄拉克《量子力学原理》吧。他的每一句话都值得反复理解。

顺便提一句，物理学家费曼在他的书和论文中提到过，他发明的路径积分（量子场论中的重要方法），就是受到狄拉克这本书中某句话的启发。

=======

发了回答之后，发现多数评论的内容我完全看不懂。也许应该关闭评论？