测不准原理还是不确定性原理 -- 谈量子物理史话一
我前方是一个美丽的背影。
此刻，在我观测之前，她是50%的ＭＶ，50%的ＫＬ。是两者量子态的迭加。
我摒住呼吸，轻轻的踏上一步，头微微一扭---
说时迟那时快，在这一瞬间，波函数轰然塌缩，一切都无可挽回了。
我默默的走开，心中的悲哀难以自抑。
我知道我刚刚杀死了一名绝世美女。
最近在看《上帝掷骰子吗——量子物理史话》，刚看到第七章不确定性。本来这些想法应该把书看完再写，有些问题在后面章节已经有解答。但我担心作者所写的影响我自己的思考，所以先写一点。
Uncertainty Principle是海森堡在1927年提出的。最开始的思想大致是：粒子位置的不确定性乘上粒子质量再乘以速度的不确定性不能小于一个确定量——普郎克常数。直观的看来
为了预言一个粒子未来的位置和速度，人们必须能准确地测量它现在的位置和速度。显而易见的办法是将光照到这粒子上，一部分光波被此粒子散射开来，由此指明它的位置。然而，人们不可能将粒子的位置确定到比光的两个波峰之间距离更小的程度，所以必须用短波长的光来测量粒子的位置。现在，由普郎克的量子假设，人们不能用任意少的光的数量，至少要用一个光量子。这量子会扰动这粒子，并以一种不能预见的方式改变粒子的速度。而且，位置测量得越准确，所需的波长就越短，单独量子的能量就越大，这样粒子的速度就被扰动得越厉害。换言之，你对粒子的位置测量得越准确，你对速度的测量就越不准确，反之亦然。[1]
按照这个意思，Uncertainty Principle应该是指测不准原理。在量子物理史话中则指出，量子物理学家在这个方面走的更远。后来，Uncertainty Principle更多的被翻译为不确定性原理。
这中间有什么区别呢？直接从字面意思上看就OK了。测不准原理多半还有一种可能性：“一个电子实际上是同时具有准确的位置和动量的，只不过我们出于某种限制无法得知罢了”[2]。
但哥本哈根派严厉地打击这种观点，物理量必须依赖于观测而存在，所以根本就没有一个电子实际上同时具有准确的位置和动量这样的说法(因为观测不到)：[2]
不存在一个客观的，绝对的世界。唯一存在的，就是我们能够观测到的世界。物理学的全部意义，不在于它能够揭示出自然“是什么”，而在于它能够明确，关于自然我们能“说什么”。没有一个脱离于观测而存在的绝对自然，只有我们和那些复杂的测量关系，熙熙攘攘纵横交错，构成了这个令人心醉的宇宙的全部。测量是新物理学的核心，测量行为创造了整个世界。
但我对这些一直心存疑问，那便是“观测”的本质。我不太明白物理学上的“观测”是如何模型化的。但理论计算机里面有相同的概念，它便是计算，相应的测不准原理和不确定性原理则对应了不可计算和不可证明(同样碰巧的是它们的英文也同时都是undecidable，虽然后者有时候也用independent)。
何谓计算？一个历史上公认的原理(但也是无法证明的)便是：
Turing计算模型是普适的(universal)。
这样在Turing模型下，我们便定义了不可计算，指在Turing计算模型下无法计算的问题。一个经典的不可计算问题便是Turing停机问题，指判断任何一个Turing机是否停机。
而不可证明则是指与某公理体系独立的问题，相当于不确定。比如平行线第五公设（过直线外任一点只有一条直线与之平行），它对于之前几条几何公理而言便是不可证明的。第五公设它可以是正确的，相应发展为欧几里得几何；也可以是错误的，从而导致非欧几何。
如果把计算对应观测，不可计算和不可证明的关系十分类似于测不准原理和不确定原理。但物理学则认为测不准等同于不确定。但在计算理论上不可计算和不可证明等同么？无法计算就是不确定的吗？显然不是，一个例子便是在信息论中应用广泛的Kolmogorov complexity。
待续...
[1] 《时间简史》
[2] 《上帝掷骰子吗——量子物理史话》
关于量子力学中测量的过程，一般都是依据哥本哈根解释，即态的塌缩。但是这一过程从理论一致性的角度说，是很令人不爽的，因为等于在理论中引入了两种演化，一种是按照薛定谔方程的动力学演化，一种是和测量相关的塌缩。现在的研究，集中在怎样把后一种过程在量子力学的框架内理解。
所谓的塌缩，实质上是态的退相干，通过与经典物体（测量仪器）的相互作用。理论上也有这样的模型，比如HC模型，证明这一点是可以实现的，经典物体可以用比如一个大量谐振子的体系来模拟。当然这些现在都还在研究。
如果不涉及到这些动力学问题，测量可以说成是把要分辨的量子态和仪器的某种状态关联起来(数学上是一个直积），这样就实现了一个测量过程。有点像纠缠态。
多谢，不过你说的测量的解释（态的塌缩）只是说测量的后果，并没有说测量是如何进行的。
最近继续读那本书，不出意料，最后归结到了意识，但这个东西在哲学上面都还纠缠不清，如何能够用来解释物理？
不知道阁下读过这本书（量子物理史话）没？对之有何评价？我只怕读了半天，结果是一本民科书。我想听一下学物理的人的意见。
不出意料，最后归结到了意识，但这个东西在哲学上面都还纠缠不清，如何能够用来解释物理
这方面我不懂了，只不过记得某个量子物理学方面的大牛，是日本人；后来写过一本量子物理和佛学方面的书。
昏，还以为第一次提交留言fail掉了，没想到还是出来了……
我不是做这个东西的，了解的也很有限，但物理学家，特别是做量子力学基础研究的人，多半是认为测量的过程还是可以在现有的物理学范围内理解的。
我个人认为把测量描写为一个量子体系与经典环境相互作用造成的退相干是可以接受的，但这里面还涉及到大量的原则性问题。我前面提到的比如HC模型，就是关于测量是如何发生的一个理论设想。而且似乎有实验家也在研究测量的动力学过程。
那本书我也看过一点，但是已经没有印象了……学物理的人基本绕不开量子力学，但是量子力学基础问题，比如测量如何发生，大多数搞物理的并不关心，因为这不影响量子力学的使用。可以说，经过好几年的专业训练，都会用量子力学，但要说懂量子力学，怕是没人敢说。科普书把测量什么的和意识或者哲学联系起来，也很正常。如果要是继续谈什么退相干之类，怕是没人看了。
计算，往往暗示着系统之外的客观存在。
测不准原理，似乎强调人处于系统之内，不是独立的客观存在。
测不准在物理学里好像就是不确定，霍金的书里就是这么说的，由此发展了他的黑洞蒸发理论
我买过一套精装版的 《时间简史》和《果壳中的宇宙》，
不过一直没有精力看。
有人给引导下……
我觉得这里面有个问题，
逻辑和时间有关系吗？
2加3在4点钟等于5 应当不是在说废话。
我觉得你由测不准 联想到 不可计算 ，不过这两者之间似乎没有啥对应关系。
建议写点
计算机科学的数学原理
之类的文章。
我的意思是
测不准: 事物本身确切存在, 比如位置, 动量本来是准确的, 但限于测量的手段, 测量不出来.
不确定性: 事物本身并不是客观存在的,
无法计算: 事物本身确切存在, 只不过Turing机模型计算不出来. 这也限于计算模型的限制. Turing模型虽然被认为是普适的, 但也无法证实.
无法证明: 事物本身并无确切存在性, 可对可错.
在物理里面, 测不准被认为是不确定性. 但在计算中, 无法计算不等同于无法证明。这是为何？
答案可能如PSking所言: "计算，往往暗示着系统之外的客观存在。测不准原理，似乎强调人处于系统之内，不是独立的客观存在。" 所以我现在好奇的是人在系统中的位置, 还有为何是人, 而不是一个摄像机，一块石头等.
说一下我非常不成熟的看法：
“不确定”是针对“动量”这个物理概念来说的。
因为，并没有绝对的真理告诉我们每种物质的“动量”都是先验存在的，
而是物理学，为了自身研究的需要，人为地创造了“动量”这样一个概念。
动量的存在即是基于“可测量”的假设，
如果某种物质是“不可测量的”，它即动摇了“动量”这一概念的公设。
也即是说，这一物质是不适合以“动量”来描述的，
或者，应该创造另一个概念。
而在CS中，“计算”/“证明”的概念，并非它自己创造的。
它的正确性以数学等科学的正确性为基础。
它强调的是一种“能力”，
即基于数学普遍可计算的前提下，是否有能力计算出正确结果。
感性上很赞同
不可计算是说没有通用的算法能解决这一类问题，但是任取一个具体问题的实例，还是可以研究的。