大燕文学

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第11部分（第4页）

会变成测不准的。运用公式（15），再回想起在这种场合下粒子

位置的测不准性由铃的大小所决定（Δｑ≈ｌ），我们又得到与

前一种场合相同的最后公式（17）。可见，公式（17）是量子论

的最基本的测不准关系式。这个公式是德国物理学家海森伯最先

导出的，因而被称为海森伯测不准关系式。它表明，位置测定得

越准确，动量就变得越测不准，反之亦然。

我们再回想起动量是运动粒子的质量与速度的乘积，便可以

写出

Δｖ粒子×Δｑ粒子≈ｈｍ粒子　（１７）

对于我们通常碰到的物体来说，这个量是小得荒谬可笑的。即使

对于质量只有10…7克的较轻的尘埃粒子，不管是位置还是速度，

也仍然可以精确地测定，精确度达到0．000　000　01％！但是，在

电子（质量为10…27克）的场合下，ΔｖΔｑ的乘积大约达到100。

在原子内部，电子的速度至少应该确定在106米／秒的精确度范

围内，不然，它就会从原子中逃出。这样一来，位置的测不准性

就等于10…10米，也就是说，已经同整个原子一样大了。由于这

种扩大，电子在原子中的“轨道”便弥散了，轨道的“厚度”变

得等于轨道的“半径”。由此可见，这个电子将同时出现在原子

核周围的每一点上。

在过去２０分钟内，我已经尽力为大家描绘出我们批判古典

运动概念所造成的灾难性后果。现在那些优美的。有严格定义的

古典概念已变得支离破碎，让位给可以说像烂糊粥那样的东西了。

自然，你们会问我：物理学家们打算怎样用这种处处存在测不准

性的观点，去描述任何一种现象呢？

我们现在就来谈谈这个问题。很明显，既然我们由于位置和

轨道都发生弥散，一般不能用数学上的点来定义物质粒子的位置，

也不能用数学上的线来定义粒子的运动轨道，那么，我们就应该

用别的描述方法来提供这种“稀粥”（可以这样称呼它）在空间

不同点上的“密度”。从数学上说，这意味着需要采用连续函数

（流体动力学中所用的那一种），而从物理学上说，这要求我们

采用“这个物体大部分在这里，但有一部分在那里”或者“这枚

硬币有75％在我口袋里，而有25％在你口袋里”这种所谓“出现

密度”的说法。我知道，这样的句子会把你们吓一跳，不过，由

于量子常数的值非常小，你们在日常生活中永远不会需要使用它

们。可是，如果你想研究原子物理学，那么，我就要严肃地劝你

首先使自己习惯于这种表达方式了。

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