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第21部分（第1页）

这可不太美妙，一定有什么地方搞错了。

我们测量了p就无法测量q？我倒不死心，非要来试试看到底行不行。

好吧，海森堡接招，还记得威尔逊云室吧？你当初不就是为了这个问题苦恼吗？透过云室我们可以看见电子运动的轨迹，那么通过不断地测量它的位置，我们当然能够计算出它的瞬时速度来，这样不就可以同时知道它的动量了吗？

“这个问题，”

海森堡笑道，“我终于想通了。

电子在云室里留下的并不是我们理解中的精细的‘轨迹’，事实上那只是一连串凝结的水珠。

你把它放大了看，那是不连续的，一团一团的‘虚线’，根本不可能精确地得出位置的概念，更谈不上违反不确定原理。”

“哦？是这样啊。

那么我们就仔细一点，把电子的精细轨迹找出来不就行了？我们可以用一个大一点的显微镜来干这活，理论上不是不可能的吧？”

“对了，显微镜！”

海森堡兴致勃勃地说，“我正想说显微镜这事呢。

就让我们来做一个思维实验（Gedanken…experiment），想象我们有一个无比强大的显微镜吧。

不过，再厉害的显微镜也有它基本的原理啊，要知道，不管怎样，如果我们用一种波去观察比它的波长还要小的事物的话，那就根本谈不上精确了，就像用粗笔画不出细线一样。

如果我们想要观察电子这般微小的东西，我们必须要采用波长很短的光。

普通光不行，要用紫外线，X射线，甚至γ射线才行。”

“好吧，反正是思维实验用不着花钱，我们就假设上头破天荒地拨了巨款，给我们造了一台最先进的γ射线显微镜吧。

那么，现在我们不就可以准确地看到电子的位置了吗？”

“可是，”

海森堡指出，“你难道忘了吗？任何探测到电子的波必然给电子本身造成扰动。

波长越短的波，它的频率就越高，是吧？大家都应该还记得普朗克的公式E　=　hν，频率一高的话能量也相应增强，这样给电子的扰动就越厉害，同时我们就更加无法了解它的动量了。

你看，这完美地满足不确定性原理。”

“你这是狡辩。

好吧我们接受现实，每当我们用一个光子去探测电子的位置，就会给它造成强烈的扰动，让它改变方向速度，向另一个方向飞去。

可是，我们还是可以采用一些聪明的，迂回的方法来实现我们的目的啊。

比如我们可以测量这个反弹回来的光子的方向速度，从而推导出它对电子产生了何等的影响，进而导出电子本身的方向速度。

怎样，这不就破解了你的把戏吗？”

“还是不行。”

海森堡摇头说，“为了达到那样高的灵敏度，我们的显微镜必须有一块很大直径的透镜才行。

你知道，透镜把所有方向来的光都聚集到一个焦点上，这样我们根本就无法分辨出反弹回来的光子究竟来自何方。

假如我们缩小透镜的直径以确保光子不被聚焦，那么显微镜的灵敏度又要变差而无法胜任此项工作。

所以你的小聪明还是不奏效。”

“真是邪门。

那么，观察显微镜本身的反弹怎样？”

“一样道理，要观察这样细微的效应，就要用波长短的光，所以它的能量就大，就给显微镜本身造成抹去一切的扰动……”

等等，我们并不死心。

好吧，我们承认，我们的观测器材是十分粗糙的，我们的十指笨拙，我们的文明才几千年历史，现代科学更是仅创立了300年不到的时间。

我们承认，就我们目前的科技水平来说，我们没法同时观测到一个细小电子的位置和动量，因为我们的仪器又傻又笨。

可是，这并不表明，电子不同时具有位置和动量啊，也许在将来，哪怕遥远的将来，我们会发展出一种尖端科技，我们会发明极端精细的仪器，从而准确地测出电子的位置和动量呢？你不能否认这种可能性啊。

“话不是这样说的。”

海森堡若有所思地说，“这里的问题是理论限制了我们能够观测到的东西，而不是实验导致的误差。