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关于测不准原理,大家有什么看法? [复制链接]

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离线net2000
 
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4525
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2008-04-17
看到大家对仪表测量精度很感兴趣,所以来问一个问题:真的能测准吗?

测不准原理原是量子力学的理论,但运用到宏观电学上也是合理的,大概的意思是:如果物体存在一定状态(比如说一定强度的电流),如果你要测它的话,就肯定会影响它的状态,你测的再精确,也和不测时有一定差距的,这是不可避免的,所以永远都不可能测准,永远不知道物体的真实状态(比如说不知道真实的电流到底是多少)。在高中参加高考时,就有物理题用的是并联测电压,串联测电流,问你该电路能不能这样测,答案是不能那样测(如果按实际操作的那样回答,分就没了),因为有表头内阻,需要用另外的方式测才能测得较准一些,但还是影响了原电路。无论是电流、电压、重量都是测不准的,只能是达到一定的准确度。用精度很高的仪表测电流电压是可以测得更准一些,但永远不能测准,因为你测的时候就已经不准了。

怎样才能达到测之而不测,不测而测之呢?这才是测的最高境界。

仅仅提高仪表精确度是不够的,必须同时从测量原理上尽量做到测之而不测,不测而测之。

这有点象奥运会记录,既是可以无限提高的,又是不能无限提高的。比如说百米赛跑,说其不能无限提高,就是指人不可能达到2秒跑完100米,说是其可以无限提高,就是说随着测量精度的提高,达到能测几百万之一秒,人类可以每十年提高百万分之一秒地提高记录,然后仪表达到能测亿分之一秒,人类可以每十年提高亿分之一秒地提高奥运成绩,这个过程不断进行下去..... ,奥运记录就无限提高了。有点离题了。

大家对仪表永远测不准有什么看法?

你以为是准的,其实是不准的。

只有更准,没有最准。
离线BG4XCR
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33381
只看该作者 1楼 发表于: 2008-04-17
发一个科普一下..
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离线BG4XCR
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33381
只看该作者 2楼 发表于: 2008-04-17
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测之而不测,不测而测之
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貌似电桥就是就是不测而测//
离线小比尔/5
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2582
只看该作者 3楼 发表于: 2008-04-17
我觉得香农定理就是一个明显的例子
传得快,错得多
错得少,传不快

傅立叶变换也有这个问题,不能兼顾时间分辨率和频率分辨率。
离线BA5RW
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48263
只看该作者 4楼 发表于: 2008-04-17
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发一个科普一下..
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简明扼要,很好!谢谢!
  “测不准原理本名叫海森堡不确定性原理,是微观世界的特性,粒子的位置和速度是在研究时发现只能用概率去描述,这不是观测干扰,它本来就这样……”
  这些科学家如果是业余无线电爱好者就好了,玩了无线电发射机和天线,应该就不会用那么晦涩的观点来分析,弄的大众一头雾水……不就是一堆电容电感构成粒子么?有人会说还有电阻,错!电阻还是一堆电容和电感,只是把能量通过里边有部分杂乱无章的LC振荡回路把电磁能量移频到红外波段所谓发热辐射掉而已。
  为什么他们为认为粒子会发生位置和速度的矛盾呢?正如楼主提出的问题,感知是需要能量的交换才能实现,对短波电台来说,2.4G的无线网络对它如透明一般,因为他们的天线系统不会发生谐振不会发生能量信息的交换和辩识,只有发生了能量交换才能被感知,而越是微观的世界,能量变化的灵敏度越高,当我们用磁性天线感知电磁波的磁场位置的时候,同时刻的能量变成磁场,而用探测电场的天线当然不知目标何处,其实能量没有消失而是形式变了,粒子的位置和速度的矛盾极大的可能就是科学家研究对象是同一种东西不同时刻的能量形式不同而已。而我现在敢肯定还是电磁波在作怪。我们能认识的电磁波其实只是微观世界电磁运动合成宏观的电磁现象而已。

  上一周,我为我的学生演示了一个静电测试装置,我自己都被这种现象惊呆了,我甚至怀疑如果可能,是不是能做个灵魂感应器(这是开玩笑的话,如有引用千万不要断章取义)。
我的装置极为简单,我用一个K104场效应管,源和漏之间接一个LED,接到3V的电池夹上,其删极开路悬空,只焊了一根一厘米长的AA管脚。然后我用一根吸管在小毛巾上摩擦几下,碰一下AA脚,LED暗了,估计是AA带电了。然后直到远离AA达将近1米的时候,LED亮了,只要回去一点位置LED就暗下来,灵敏度极高,学生们惊讶不已,我也惊讶不已!
  然后,有同学围过来,更奇怪的事情发生了,有的同学靠近LED就暗了,有的不会,显然有的同学穿的是人造材料的衣服带电了。这些都是在很大的范围内发生的现象。而我少年时候的静电验电器是装在瓶子里的金属箔,要花很大的气力摩擦塑料棒之类的东西接触上面的金属球才能使其张开而观察到带电现象,现在的孩子真幸福!
  我甚至晚上回来后想了很久,坚定了所谓量子力学完全有可能用无线电的观点来解释和分析……
离线HK大飛
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336
只看该作者 5楼 发表于: 2008-04-17
愛因斯坦也遭滑鐵盧的問題,想也不要去想。
离线老汉
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4857
只看该作者 6楼 发表于: 2008-04-17
这么好的帖子不跟,对不起ba5rw 。


























凭良心说,连我自己都对不起。
离线九头鸟
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268
只看该作者 7楼 发表于: 2008-04-17
呵呵,虽然测不准,但是还得去追求更高的精度~
离线bd8cb/8
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3696
只看该作者 8楼 发表于: 2008-04-17
电流流过电灯泡、发光二极管、激光二极管等等,光功率计非接触测量。。。。。。
离线BG4XCR
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33381
只看该作者 9楼 发表于: 2008-04-17
[quote=bd8cb/8]电流流过电灯泡、发光二极管、激光二极管等等,光功率计非接触测量。。。。。。[/quote]
光子干扰了你的光电池测量值...
离线一异
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868
只看该作者 10楼 发表于: 2008-04-17
虽然宏观世界的测量实际上也是不可能做到完全精确的,但这和测不准原理并不是一回事儿吧!
离线老干部
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7646
只看该作者 11楼 发表于: 2008-04-17
是好像没什么关系,一般应用测量和基准测量就讲个“方法的合理与认可,基准的可溯源”
对于目前的常规测量来说远没达到所谓量子级别。至于所谓“需要定性的最后一点量子差别”有如此接近程度的东西的存在实际世界中存在值得怀疑。
离线BG4EZU
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2272
只看该作者 12楼 发表于: 2008-12-05
所以股市也是测不准的 :d:d:d
离线甲烷
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1084
只看该作者 13楼 发表于: 2008-12-05
啥都是量子化,质量,速度,时间,没有无限小单位的东西,都不连续
离线甲烷
发帖
1084
只看该作者 14楼 发表于: 2008-12-05
[quote=老汉]这么好的帖子不跟,对不起ba5rw 。
[/quote]
离线BA5RW
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48263
只看该作者 15楼 发表于: 2008-12-05
[quote=甲烷] [/quote]
注意,此版不是神聊,要严肃认真对待。
离线小比尔/5
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2582
只看该作者 16楼 发表于: 2008-12-05
比如说付立叶变换
拿fft测一个突然出现的正弦信号
窗口小的时候,能准确测出它出现的时间,但频率测不准
窗口大的时候,能准确测出频率,但出现的时间又测不准
离线BG2BHC
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5338
只看该作者 17楼 发表于: 2008-12-05
ba5rw是高人!总能把高深的理论用无线电来解释
离线一异
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868
只看该作者 18楼 发表于: 2008-12-06
晕死!
把这个帖子翻出来做啥?

ba5rw的解释让我无话可说!

如果我的记忆没错,测不准原理原本的意思是:无法同时测量一个粒子的位置和速度,如果确定了粒子的位置,那么它的速度就是不确定的;反之,速度是确定的则位置是不确定的……
离线BA5RW
发帖
48263
只看该作者 19楼 发表于: 2008-12-06
[quote=一异]晕死!
把这个帖子翻出来做啥?

ba5rw的解释让我无话可说!

如果我的记忆没错,测不准原理原本的意思是:无法同时测量一个粒子的位置和速度,如果确定了粒子的位置,那么它的速度就是不确定的;反之,速度是确定的则位置是不确定的……[/quote]
百花齐放百家争鸣,随便说,我绝对不会介意。

而且经过较为认真的学习之后,我才知道海森堡大师早就知道为何会测不准,他已经认识到需要用一种能量形式和系统来认识另一种能量形式和系统的位置和其它参数,那样就会造成被测试的能量包(例如粒子)受到外来能量的干扰造成不稳定性。例如位置测得越准,能量碰撞的机会就越大,其它参数就越不可捉摸等等。
我想,我的解释和大师的论述没有什么矛盾……

海森堡写道:“在位置被测定的一瞬,即当光子正被电子偏转时,电子的动量发生一个不连续的变化,因此,在确知电子位置的瞬间,关于它的动量我们就只能知道相应于其不连续变化的大小的程度。于是,位置测定得越准确,动量的测定就越不准确,反之亦然。”

我还是感觉到,大师当时还是受到经典物理力学观念的限制,但是他仍然可以通过能量的交换本质把握实验现实……他的实验已经认识到用光子测量电子的所谓力学范畴的动量是不连续变化的,如果换做今天来看其实很简单,那是相位的不确定性,就如单摆,您要是不能确定什么时候给单摆系统补充能量,单摆的摆幅就是不确定的物理量……发生碰撞的位置就是成功实现能量转换的位置,电子自身也在做电磁能量形式的自旋运动,此时电子被赋予的能量交换的相位却显然是无法掌握的,于是动量也成为跳跃的物理量。