量子力学

的叠加原理

其中的一个内在属性的电子是它的角动量,或自旋。电子的自旋的两个垂直的组件通常被称为“x自旋”和“y自旋。“这是一个经验这一事实x电子的自旋可以只有两种可能的值,用于现在可以指定+ 1−1;也是一样的y自旋。

的测量的x旋转和y旋转与现有技术是一个常规的问题。常见的类型的x旋转和y旋转测量装置(此后称为“x框”和“y盒”)工作通过改变的方向运动的基础上测量的电子自旋分量的值,这样可以确定组件的值后通过一个简单的电子测量的位置。你可以想象这样的装置作为一个长盒子一个一端孔径和两个狭缝在另一端。电子输入通过孔径和退出+ 1狭缝或−1狭缝,根据自旋的价值。

这也是一个没有经验事实相关一个电子的之间x自旋和它的价值y自旋。给出任何大量的电子x旋转= + 1,所有这些都被送入y盒子,正是一半(统计学上来说)会通过+ 1缝半−1狭缝;这同样适用于电子的x入一个旋转=−1y盒子和y旋转= + 1y输入的电子自旋=−1x盒子。

最后一个极为重要的经验事实是测量x电子的自旋可以破坏它的价值y自旋,反之亦然,在一个完全无法控制的方式。例如,如果一个测量y自旋进行任何大量的电子在两个测量x旋转,总是发生的是什么y旋转测量已经改变了x自旋值的一半(统计数据显示)的电子通过它和树叶x另一半的自旋值不变。任何物理性质的个人电子在这种收藏过决定谁得到他们的确认x旋转(或y旋转过程中改变了自己y旋转(或x旋转)测量和不。接收到的观点物理学家和哲学家都是电子旋转变化和不纯粹的,基本,ineliminable机会。这是一个插图被称为什么不确定性原理:可测量的物理性质x旋转和y自旋是“不兼容”,由于测量一个总是控制不住地破坏。

现在考虑一个y盒子如上所述,与下面的添加。的电子摆脱y= + 1缝沿着一条路径向一面镜子,从而改变他们的方向但不旋转,把他们推向一个“黑盒”;同样,电子摆脱y =−1缝沿着一个单独的路径向一个单独的镜子,从而改变他们的方向但不旋转,把他们对相同黑盒。盒内电子从路径有自己的方向,但不是他们的旋转,后又改了,所以他们的路径一致通过。

假设一个大量的电子x旋转= + 1被送入y盒子一次,他们的x旋转测量后的黑盒。会什么?统计数据显示,有一半的电子进入y盒子会y旋转= + 1,因此把y= + 1路径,将会有一半y旋转=−1,因此将采取y=−1路径。考虑第一组。因为没有这些电子遇到之间的y盒子和路径主要的黑盒能对他们有任何影响y旋转时,所有人都应该摆脱装置y电子自旋= + 1。因此,由于无法控制的效果y旋转测量上x电子的自旋,一半这个群体x旋转= + 1,将有一半x旋转=−1。的x第二组的自旋统计应该完全相同。