量子力学中的“测不准原理”，是技术问题造成的测不准吗？

了解量子力学的伙伴们应该都听说过“测不准原理”，其实这个名字有些不严谨，很容易让人产生误会，会下意识地认为“是我们测量的原因造成的测不准”，会误认为是技术问题，如果测量仪器足够精确了，就能够测准了。

其实不是这样的，海森堡测不准原理，与测量手段和测量仪器没有任何关系，它是微观世界的内在秉性。

所以，为了避免引起不必要的误会，如今我们更多的把海森堡测不准原理称为“不确定性原理”，不确定性是量子世界的固有属性，与外部因素没有关系。

那么，该如何理解不确定性原理呢？一个简单的公式可以帮助我们理解。

公式中的Δx代表位置的变化值，也就是位置的不确定性。Δp为动量的变化值，而动量与速度息息相关，也可以理解为速度的变化值。h为普朗克常数。

从公式中可以看出，一个微观粒子的位置不确定性和速度不确定性的乘积必须不小于一个常数，也就是说，粒子的位置不确定性以及速度不确定性不能为零，一旦任何一个为零，就违反了上述公式。

理解了这点，并没有理解不确定性原理更深层的东西。公式中的h为普朗克常数，这个常数非常小，大约只有10的负34次方量级。

在宏观世界，Δx和Δp都很大，所以无论如何，公式都是成立的，宏观物体的位置和速度不会受到什么牵连。但是在微观世界，微观粒子的位置和速度变化就很小了，于是微观粒子的位置和速度相互之间就会产生某种限制。

说白了，微观粒子的位置不确定性越小，速度不确定性就越大。反之，速度不确定性越小，位置不确定性就越大。

微观世界的这种特性与任何观测手段都没有关系，是一种基本的自然规律。

事实上，除了位置和速度有这种不确定性关系，能量和时间同样有这种关系，也可以用公式表达出来。

能量和时间的不确定性关系就不再详述了，与位置和速度的不确定性关系是一样的，都是不小于一个常数。

能量和时间的不确定性带来的意义更大，隐藏着量子世界更深的奥秘。正因为能量和时间存在着不确定性关系，才会有量子隧穿效应和量子涨落等各种诡异现象。

何为量子隧穿效应？任何物体都存在不可逾越的能量势垒，拿宏观世界举例子，你面前有一堵10米高的墙，在没有任何工具的情况下，无论如何你都无法翻越这堵墙，所以这堵10米高的墙就是你的能量势垒。

但是，如果你在量子世界，你就可以有一定几率直接穿过那堵10米高的墙，也就是突破了限制你的能量势垒，前提是你必须在尽可能短的时间里完成，时间越短，成功的概率就越大。

原因很简单，根据时间与能量的不确定性关系，只要时间足够短，能量就可以变得非常大，这意味着微观粒子可以在瞬间获得足够高的能量，直接穿过原本无法突破的能量势垒，这就是量子隧穿效应。

在宏观世界，是无法体现出量子隧穿效应的，因为宏观世界的物体质量太大了，不管时间都多短，时间和能量的不确定性关系都成立。但在微观世界，确实有一定几率会上演量子隧穿效应。

再来说说量子涨落，也就是量子起伏。在空无一物的真空中，虚粒子对可以通过赊借能量的方式衍生出来，然后瞬间湮灭，这就是量子涨落现象。

为什么会出现量子涨落现象？而且看起来违反了能量守恒定律了。

并没有违反能量守恒。简单讲，根据时间和能量的不确定性关系，当时间无限短的时候，能量就可以变得无限大，不但能够在瞬间衍生出虚粒子对，理论上能量甚至可以大到宇宙大爆炸所需要的能量，只是出现这种情况的概率非常非常小罢了，而且需要很长很长的时间才有可能发生一次。

也就是说，只要时间足够短，就能上演任何不可思议的事情，虚粒子对凭空衍生出来然后瞬间湮灭把能量归还给真空，只要整个过程时间足够短，大自然根本不在乎。

同时，有量子世界里的一切都是不确定的，都只能用概率描述，那么理论上会出现这种情况：随机衍生出来的某些虚粒子对，并没有湮灭消失，而是保留了下来，这就是宇宙大爆炸能量的源泉。

所以，从量子力学角度来讲，量子涨落是宇宙起源的基础，我们如今所看到的一切都源于量子涨落！