测不准原理及其在若干系统的应用

1深圳大学本科毕业论文（设计）题目测不准原理及其在若干系统的应用姓名专业电子科学与技术学院电子科学与技术学号指导教师职称教授20年5月20日深圳大学本科毕业论文（设计）诚信声明2本人郑重声明所呈交的毕业论文（设计），题目测不准原及其在干系统的应用是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。除此之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明的法律结果。毕业论文（设计）作者签名日期20年5月20日目录3摘要关键词）41测不准原理的理论背景42测不准原理的证明53测不准原理的广泛应用531测不准原理在计算机领域的应用量子计算机5311量子计算机产生的背景5312量子计算机的威胁6313量子计算机的优越性6314量子计算机的发展方案732测不准原理与相干态之间的量子干涉833宏观可区分的相干态的量子干涉934测不准原理在工程领域的应用1235测不准原理在哲学领域的应用1236测不准原理的市场价值1337测不准原理与新经济奇迹134总结155致谢15英文摘要关键词）154测不准原理及其在若干系统的应用电子科学与技术学院（电子科学与技术专业）王娥2005111024【摘要】“测不准原理”又名“不确定关系”,英文“UNCERTAINTYPRINCIPLE“，是量子力学的一个基本原理，由德国物理学家、自然哲学家海森堡于1927年提出。测不准原理THEUNCERTAINTYPRINCIPLE来源于微观粒子的波粒二象性，该原理表明一个微观粒子的某些物理量（如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等），不可能同时具有确定的数值，其中一个量越确定，另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差的乘积必然大于常数H/4（H是普朗克常数），它反映了微观粒子运动的基本规律，是物理学中又一条重要原理。测不准原理给人们的结果是颠覆性的人无法同时得到位置和动量的准确值。人们发现到测不准原理，是对自然界本质的更深一步的认识。【关键词】测不准原理，量子力学，微光粒子，波粒二象性，H/41、测不准原理的理论背景物理学是严密的，它和数学都是整个科学最根本的基础。在物理学中，牛顿的理论奠定了现代科学与技术的基础，但到了二十世纪时，已经为人们普遍接受的力学定律无法描述像原子和亚原子这样特别轻小的物体的运动。量子力学应运而生。量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式能量子实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。51905年，爱因斯坦引进光量子光子的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，在轨道上运动时候电子既不吸收能量，也不放出能量。原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处，但对于进一步解释实验现象还有许多困难。在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意于1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波，这就是所谓的德布罗意波。德布罗意的物质波方程E，PH/，其中H/2。由于微观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律，描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。当粒子的大小由宏观过渡到微观时，它所遵循的规律也由经典力学过渡到量子力学。1925年海森伯在创立矩阵力学时，对形象化的图象采取否定态度。但他在表述中仍然需要使用“坐标”、“速度”之类的词汇，但是这些词汇已经不再等同于经典理论中的那些词汇。可是，究竟应该怎样理解这些词汇新的物理意义呢海森伯抓住实验中观察电子径迹的问题进行思考。他试图用矩阵力学为电子径迹作出数学表述，可是没有成功。这使海森伯陷入困境。他反复考虑，意识到关键在于电子轨道的提法本身有问题。人们看到的径迹并不是电子的真正轨道，而是水滴串形成的雾迹，水滴远比电子大，所以人们也许只能观察到一系列电子的不确定的位置，而不是电子的准确轨道。因此，在量子力学中，一个电子只能以一定的不确定性处于某一位置，同时也只能以一定的不确定性具有某一速度。可以把这些不确定性限制在最小的范围内，但不能等于零。这就是海森伯对不确定性最初的思考。海森伯曾提到“如果谁想要阐明一个物体的位置（例如一个电子的位置）这个短语的意义，那么他就要描述一个能够测量电子位置的实验，否则这个短语就根本没有意义。”他在谈到诸如位置与动量，或能量与时间这样一些共轭量的不确定关系时，说“这种不确定性正是量子力学中出现统计关系的根本原因。”1926年，薛定谔创立了薛定谔方程。量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中，粒子的状态用波函数描述，它是坐标和时间的复函数。1927年海森堡正式海森堡提出了测不准原理，原理的公式表达如下XP/2。是动量的不确定性。是位置的不确定性，P2、测不准原理的证明测不准原理是通过实验来论证过的。设想用一个射线显微镜来观察一个电子的坐标，因为射线显微镜的分辨本领受到波长的限制，所用光的波长越短，显微镜的分辨率越高，从而测定电子坐标不确定的程度X就越小，所以X。但另一方面，光照射到电子，可以看成是光量子和电子的碰撞，波长越短，光量子的动量就越大，所以有P1/。经过一番推理计算，海森伯得出XPH/4。海森伯写道6“在位置被测定的一瞬，即当光子正被电子偏转时，电子的动量发生一个不连续的变化，因此，在确知电子位置的瞬间，关于它的动量我们就只能知道相应于其不连续变化的大小的程度。于是，位置测定得越准确，动量的测定就越不准确，反之亦然。”海森伯还通过对确定原子磁矩的斯特恩盖拉赫实验的分析证明，原子穿过偏转所费的时间T越长，能量测量中的不确定性E就越小。再加上德布罗意关系H/P，海森伯得到ETH，并且作出结论“能量的准确测定如何，只有靠相应的对时间的测不准量才能得到。”3、测不准原理的广泛应用31测不准原理在计算机领域的应用量子计算机311量子计算机产生的背景计算机技术把我们带入了一个崭新的“信息时代”，给我们的工作和生活带来了巨大变化。发明计算机的先辈们没有料到计算机能成为人们生活中不可或缺的工具；他们也难以想象计算机诞生以来发生的惊人变化。计算机芯片的集成度以大约每十八个月就提高一倍的速度指数增长（摩尔定律），计算机芯片的集成度在将来就有望达到原子分子量级。但是量子力学告诉我们，在这样的微观领域内，量子效应会影响甚至完全破坏芯片功能。将海森堡测不准原理应用于计算机的芯片问题中，当密度很大时，X很小时，P就会很大，电子就不再被束缚，就会有量子干涉效应。这种量子干涉效应会完全破坏芯片的功能。是不是说量子力学就一定是计算机技术的大敌呢对于现有计算机技术，量子力学的限制确实是一个障碍。但是应用量子力学的原理直接进行计算，不但可以越过量子力学的障碍，而且可以开辟新的方向。量子计算机就是以量子力学原理直接进行计算的计算机。1982年美国的RFEYNMAN提出了把量子力学和计算机结合起来的可能性。1985年英国牛津大学的DDEUTSCH进一步阐述了量子计算机的概念，并且证明了量子计算机比经典图灵计算机具有更强大的功能。312量子计算机的威胁科学家证明了量子计算机会对现有的社会和国民经济以及国防产生潜在的威胁。目前大量的网络保密是使用“RSA公开码”的密码技术。想要破译这种密码，就要对大数分解质因子。分解一个大数的质因子是极其困难的。按照现有的理论计算，分解一个400位数的质因子，用目前最先进的巨型计算机也需要用10亿年的时间，而人类的历史才不过几百万年。然而量子计算机概念的出世，严重动摇了RSA公共码的安全性。1994年，美国的PWSHOR利用量子计算机理论证明，一个N位大数的质因子分解只需用N的多项式的时间而不是以前所认为的N的指数次的时间。利用量子计算机分解一个400位大数仅仅需要不到一年的时间313量子计算机的优越性1995年，美国GROVER证明在搜索问题上量子计算机比经典计算机优越。从没有排序的含N个数据的数据库中搜索一个确定的数据，用经典计算机平均需用N/2次运算，利用量子平行计算方法，只需次运算。科学家还证明了任何在经典计算机上多项式可解的N问题在量子计算机上也必定只需多项式次操作就可以完成。也就是说量子计算机解决任何问题都至少不比经典计算机差。7什么使得量子计算机会有如此优越的性质呢量子计算机和经典计算机有什么区呢量子计算机也由存储器和逻辑门网络组成。但是量子计算机的存储内容和逻辑门与经典计算机却有所不同。对经典图灵计算机来说，信息或者数据由二进制数据位存储，每一个二进制数据位由0或1表示。在量子力学中，我们可以用自旋或者二能级态构造量子计算机中的数据位。与经典计算机相区别，我们称之为量子位QUBIT。在经典计算机中，每一个数据位要么是0，要么是1，二者必取其一。与经典计算机数据位不同的是，量子位可以是0或者1，也可以同时是0和1。也就是说，在量子计算机中，数据位的存储内容可以是0和1的迭加态现代物理学发展表明，量子纠缠态之间的关联效应不受任何局域性假设限制。如果体系的波函数不能写成构成该体系的粒子的波函数的乘积，则该体系的状态就处在一个纠缠态，即体系的粒子的状态是相互纠缠在一起的。如果两个粒子处在纠缠态上，不管它们离开有多么遥远，对其中一个粒子进行测量（作用），必然会同时影响到另外一个粒子。正是由于量子纠缠态之间的神奇的关联效应，使得量子计算机可以实现量子平行算法，从而在许多问题上可以比经典计算机大大减少操作次数。从另一个角度讲，在经典计算机里，一个二进制位BIT只能存储一个数据，N个二进制位只能存储N个一位二进制数或者1个N位二进制数，而在量子计算机里，一个量子位可以存储两个数据，N个量子位可以同时存储2N个数据，从而大大提高了存储能力。经典计算机中的基本逻辑门是与门和非门。对于量子计算机，由量子力学可知，所有操作必需是可逆的，因此基本逻辑门也必需是可逆的。但是与门是不可逆的，输出和输入不一一对应，如果输出是0，我们无法确定输入是0,0,0,1还是1,0。同样，或门、异或门、与非门和或非门也是不可逆的。所以在量子计算机中，与门、或门、异或门、与非门和或非门都不能用。我们考察下面真值表我们称之为控制非门。第一位A位叫做控制位，第二位B位叫做目标位。显然，控制非门可以实现加法运算，有时又称之为量子异或门。利用控制非门和一位旋转操作，可以组成所有的可逆操作，实现各种各样的运算。有了量子逻辑门和存储信息的量子位，就可以建造量子计算机了。但是量子计算机的实现还有许多技术上的问题。量子计算机的优越性主要体现在量子迭加态的关联效应。然而由量子力学可知，环境对迭加态的影响以及迭加态之间的相互作用会使这种关联效应减弱甚至丧失。这就是所谓的量子力学去相干效应。为了防止或避免去相干效应，我们应尽量减少环境对量子态的作用。同时，万一由于相干效应引入了错误信息，我们必需能及时改正，这一点尤为重要，因为我们无法把量子态和环境绝对隔离起来，而且其它因素，如逻辑门，也会引入错误信息。经典计算机中也存在数据信息的纠错问题，但是由于量子计算机的特殊性1根据量子力学基本假设，在量子计算机计算过程中我们不能对量子态测量，因为这种测量会改变量子态，而且这种改变是不可恢复的。2量子态不能简单复制或“克隆”，我们不能把经典计算机中已经发展很IIBFFB00000101101111108完善的纠错方法直接移植到量子计算机中来。PWSHOR在1996年克服了这个曾一度被认为不可解决的疑难问题，扫清了量子计算机发展道路上巨大的原则上障碍，量子计算机的研制也由此走向实验阶段。314量子计算机的发展方案1998年美国和英国的牛津大学小组已在实验室里制造出了最简单的量子计算机。这种计算机与以往的计算机不同，与我们现在办公桌上“庞大的”机器相比，它更象放在机器旁边的咖啡杯。我们现在还无法确定未来的量子计算机究竟是什么样的，目前科学家们提出了几种方案。第一种方案，也就是前面提到的“咖啡杯”量子计算机是核磁共振计算机。我们可以用自旋向上或向下表示量子位的0和1两种状态，那么怎么实现自旋状态的控制非操作呢在许多有机分子中，当其中一个原子的自旋处于不同状态时，另外一个原子的自旋翻转所需的能量或者说共振频率也不同。如果我们把其中一个原子的自旋状态当作控制位，另一个原子的自旋当作目标位，控制不同的共振频率，就可以实现控制非操作。而它之所以更象一个咖啡杯，是由于这些有机分子例如氯仿被溶解于另外的有机溶液里。这些有机溶液与氯仿几乎没有相互作用，从而保证了量子态和环境的较好隔离。第二种方案是离子阱计算机。在这种计算机中，一系列自旋为1/2的冷离子被禁锢在线性量子势阱里，组成一个相对稳定的绝热系统。与核磁共振计算机不同，这种量子计算机由激光来实现自旋翻转的控制非操作。由于在这种系统中，去相干效应在整个计算中几乎可以忽略，而且很容易在任意离子之间实现N位量子门。还有一种方案是硅基半导体量子计算机。在高纯度硅中掺杂自旋为1/2的离子实现存储信息的量子位，由绝缘物质实现量子态的隔绝，硅基半导体量子计算机与经典计算机一样建立在半导体技术的发展基础上，因此有着巨大的诱惑力。此外还有线性光学方案，腔量子动力学方案等。量子计算机的运作过程也必需由时序控制，而目前的量子逻辑门的运算速度比经典计算机逻辑门运算速度慢得多。为了获得最快的运算速度，未来的计算机可能要把两种计算机联合起来经典计算机控制时钟序列，量子计算机控制运算部分。无论采用哪一种方案，也不管未来量子计算机到底会是什么样子，量子计算机的研制都需要把当今最前导的微观物理技术，如激光、生物物理、单个原子探测与控制、半导体技术和计算机技术结合起来。因此，量子计算机的研制和发展必定会对现代物理技术和计算机技术起推动作用。同时，由于量子计算机强大的模拟功能和运算能力，量子计算机的出现必然会使我们对量子力学理论和微观世界的本质有更深刻的了解。目前世界各个发达国家都投入了大量的人力和物力进行量子计算机的研究。量子计算机不但与未来的计算机产业的发展紧密相关，更重要的是它与国家的保密、电子银行、军事和通讯等重要领域密切相关。量子计算机结合了二十世记许多杰出的发现和成果，实现量子计算机是二十一世纪科学技术的最重要的目标之一。32、测不准原理与相干态之间的量子干涉相干态之间的量子干涉能被联系到经典相干光的杨氏干涉效应。让我们首先回到经典的杨氏双缝干涉实验，假设入射到接收屏S上的光场的振幅E为EE1E2（1式中，E1和E2分别表示来自于两个狭缝的光场振幅，它们在一般情况下可以写成复9数的形式，和分别表示辐射场的振幅和位相。）或21EXPIEIIEI由于光强度正比于振幅的平方，所以接收屏S上的光强度为212121COSI式中，是两个分量场的位相差。如果不随时间变化，只含空间变量，则接212收屏S上显示的光强度分布表现为由因子引起的明暗相间的干涉条纹。什么是经典杨氏干涉的量子对应现象呢当我们在量子领域寻找杨氏干涉实验的分量光场时，最恰当的选择就是相干态。因为相干态具有测不准原理所允许的最小测不准乘积。换言之，相干态是一种最接近经典形式的量子态。因此，与两个经典光场叠加1PX最接近的量子方式是两个相干态的叠加321它是经典杨氏干涉的量子对应现象。这个叠加态的光强度被平均光子数表示，计算给出N412122121COSEXP它与相应的经典表达式的区别在于指数因子中的是否为零，这个指数因12子起源于两个相干态和的非正交性关系式KJ（5）JKJKJK2EXP2KJJI其中（6）COS22121KJJKJKJKKJ（7）JJJ（8）KJJKKJSIN这里是相干态复参数和的位相差。JKJEXPKIEXPJJJI经典杨氏干涉现象被强度的空间图样刻画，而两个相干态的叠加场的性质能从更多的角度去描述除了平均光子数（即光强度）之外，还有光子数分布，强度关联函数（包括光子数方差及高阶统计矩）以及光场起伏等。这样一个叠加态有一系列奇怪的性质，例如，相长与相消干涉，振荡的光子数分布，亚泊松光子统计，辐射场的压缩以及相应于无限大测不准乘积的“最量子态”等。33、宏观可区分的相干态的量子干涉我们构造一个最基本的叠加态。9121IIIEA10式中，两个分量相干态有相同的幅度A但不同的位相和，因此这两个分量态是宏12观可区分的。换言之，式（9）扮演了一个所谓的“薛定谔猫”态。我们知道（10NKNKJKJNKNNPCPCA11,211EXP2PKKN12COS212KJJNJKJKKJN13NKNKJKJJJKJKJECA11,2S14NKNJKJKJJKKICC11,2XP15NKNJKJKJJKKIA11,222E通过利用式（10）式（12）以及式（13）式（15），我们得到16COS12ENEPNN17S2N18COS1CS2O12EE192222COS1CSINSIN1EPX式中，关于场起伏式（19）我们可以引入两个2SI2I211参量S和R，它们分别是和的共同最小值和共同最大值，即2X2P2002PX2102这里意味着两个分量态在相空间XP是关于X轴对称的，而时，它们关0于P轴对称。这样我们有222COS12ES23SR式（22）代表了和的共同最小值2X2P我们可以得到以下结果1在相消干涉，亚泊松光子统计，压缩这三种效应之间存在着一定的相应性241122SN当从零开始增加时，这三个效应同时出现，它们还在时同时消失。特别是当时,和S显示了几乎相同的行为。42这三种效应对光子数参数A有类似的依赖性。在A较小的情况下，在相当宽的区域内都存在这三种效应。随着A的增加，这三种效应的程度减弱而且相应的区域变得越来越窄，另外这些区域还向方向移动。当A变得充分大时，所有这些效应消失，在整0个区域出现被表征的状态。这个态不是相干态，因为,01,122SN测不准乘积由于）。这个态具有无穷大的测不准乘积，与经典情况相PXR差最大，因此可以称为“最量子态”。（2）众所周知，一个泊松分布给出。而通常导致一个近似的泊松分布。22还能导致一个强烈的振荡分布，所以我们得到一个结论泊松分布对应，但112不一定对应泊松分布。（3）光子数分布的振荡是一个奇异的现象（没有经典对应），它可以存在于亚泊松分布和超泊松分布两种情况之中。亚泊松分布情况的光子数振荡比超泊松分布的强烈。4具有不同位相的两个单光子相干态（A1）的叠加显示了奇异的特征相消干涉和压缩存在于整个区域；而亚泊松光子统计和超泊松光子统计分别出现在位相差,0较小和较大的区域。（5）亚泊松光子统计作为一个二阶非经典效应与高阶非经典效应之间没有直12M接的联系。两者可以同时出现，也可以只出现其中的一个。34、测不准原理在工程领域的应用12著名的量子力学测不准原理“不能同时测准粒子在某一瞬间的动量和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题。事实上，地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状，你只能用一个区间值来表述，如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数，它只能是一个区间值或统计值，因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候，千万不要把它当成是绝对准确的，否则会误导精确评价的可信性。据此，我们可以将工程地质测不准原理表述为“地质体的工程性质不可能用绝对准确的参数来确定，它们只能是通过地质测绘、勘探、试验、分析、统计和经验判断后提出一个建议区间值，供设计师根据建筑物的性质在这个区间值中选取设计采用值”。近二十年来，概率统计、模糊数学、灰色理论等数理学科广泛应用于工程地质分析领域，可以说是对工程地质测不准原理的有力支持。有些设计师不能理解地质师为什么只能提出区间值，而不提出确定的数值，当他们对测不准原理透彻理解之后，这种疑问将会自然消除。35、测不准原理在哲学领域的应用按照拉普拉斯假定，如果能掌握宇宙一切事物在某一个时刻的状态就能通过因果律推测出整个宇宙的过去和将来,这个假定是基于机械决定论的观点。当通过显微镜观测电子的位置的时候，由于电子本身在光子的影响下会产生不可预测的运动,让人类不可能准确观测到电子的移动轨迹。测不准原理给了机械决定论狠狠的一击。36、测不准原理的市场价值“测不准原理”对于“金融工程学”的建立有重要的影响。分析股市，海森堡的影响要远远大于任何人。影响股价的因素很多，各个变数之间既相互独立又相互关联,要同时准确预测出各种变量对于股价走势的影响,同样是不可能的。凯恩斯曾说过“在股票市场上,或者预测公众心理以及他们将要采取的行动,或者预测市场的趋势。要知道,不管未来如何,你只要能比市场领先一小步,那么,你就有可能成为赢家。”凯恩斯这种“利用市场”、只购进“趋势股票”的论断,也出自于其对于市场的“不确定性”的精当的理解。所以,任何对于“价值”的判断,都只是公众心理的产物,而且,公众心理并不一定成为未来的确定事实。资本市场非常重视“预测”,重视趋势,而且强调以数据为事实,但恰恰是由于交易的复杂,“事实”也会被分为两类一类是不太清楚,但关系重大的“事实”另一类则是比较清楚,但关系不太大的“事实”。任何专业人员,也只能依据这“两种不同的事实”的消长,预测总的趋势。但如果有时候突然出现两种“事实”都很“清楚”,那么,根据“测不准原理”,只有两种可能其一是我们自已对于数据的理解发生了错误其二是有一个“事实”已经从我们的视线中“消失”了。伏尔泰认为理性只是一种介于聪明和愚蠢之间的东西,并不时让我们迷乱于不知道世界和我们到底谁最愚蠢。索罗斯很早就在“测不准原理”的启发下创立了量子基金,他提出独特的“反向市场理论”,索罗斯曾经一再地指出过“我们人类若想正确认识市场交易,几乎是不可能的”,“市场永远都是错误的”,并以此为理论依据征战市场,并且相当成功。科学的价值观念不拘一格。古希腊的理性源于“数学本质”,认为数学结构即是世界的本质。而由伽利略、牛顿开启的近代物理学的理性则表现为“数学的描述现象”,仅仅是描述现象,而不问“本质”。牛顿用计算证明,物体自由下落的重力与行星包括恒星之间的引力可以用同一个公式表示,这就够了。当牛顿发现,太阳系的实际运动呈现出巨大的偏离与误差,因而13令其“稳定”也成为问题时,于是他就假设说,是上帝以不可知的力量在维持着太阳系的稳定,这个问题最后交给了爱因斯坦,而后者也成为现代物理学的理论再造者之一。所以,对于价值理性,一般人只能把握有限的内容,在某一个交易时段,如果你看对了趋势,你多半情况都会选错股票。事实上,市场正确也好,错误也好,它也只是社会政治结构的一个局部,且以其固有的方式运行。在市场上,所有的人都是试图预测、掌握市场的运行方式,各种方法、理论粉墨登场,但各路英雄豪杰大多都属盲人摸象般地胡乱说说而已,大家所感到的,都只是市场的一小部分。市场真正的模样是什么,谁都不能十分准确地说明。原因就是由于我们参与其中,被卷进了市场的利益之中,我们是市场的一个组成部分。如果你真想认清市场,这很可能是一种极其不现实的打算。市场的价值之一,在于那些“测不准”的地方市场的价值之二,在于其可“操纵”的那一瞬间。37、测不准原理与新经济奇迹如果新经济被定义为以疾速膨胀的知识和信息为基础的经济，那么我们也可以把它被称为非连续性经济。那是一种极富戏剧性、有时甚至梦幻般发展的经济。自克里斯腾森的创新者的两难新技术如何挫败大企业一书1997年出版以来，“非连续性创新”（DISRUPTIVEINNOVATION，简称DI）一词成来美国商界和管理学界最常使用的词汇之一。其实，早在80年代后期，管理学大师彼得德鲁克就提出了“非连续性时代”的说法，但当时的技术和商业还没有明显地呈现出“非连续性”状态，人们对这一新概念少有感应。到了90年后半期，随着互联网产业的兴起，不少新生的小企业神话般地成为巨型企业，而一些原有的巨型企业戏剧性地衰落，为这种现象寻找理论解释成为经济学和管理学的迫切课题，“非连续性创新”的概念才应运而生。克里斯腾森认为，创新有两种，一种是连续性创新（SUSTAININGINNOVATION，简称SI），一种是非连续性创新，而以前的研究者几乎没有注意到后者。牛顿的名言“我之所以看起来比别人高大，是因为我站在巨人的肩上”的名言，代表了人们对于创新的共识知识总是凭借不断积累，沿着固定的路向发展的，哪怕是革命性的科学发现，也是长期的知识积累因某种机缘（如我们在“苹果砸了牛顿的头”例子中看到的），被清楚地意识到并完整地表达出来。认为知识总是连续性增长的人常常用这样的比喻提醒人们当你吃到第四个烧饼时你觉得饱了，你千万不要以为，如果一开始就吃这个烧饼，就不用吃前三个烧饼了。当代科学哲学对知识是累积性增长的观念提出了挑战。越来越多的哲学家认识到，知识生产的动力不是“证实”证明某个命题为真，而是“证伪”证明某个命题为假。近代科学几乎所有的进步，都是以证明亚里士多德的某个说法的错误开始的，比如伽利略之所以要在比萨斜塔上把一大一小两小铁球同时扔下，就是为了证明亚里士多德的“真理”（高处落下的物体，重量越大速度越快）不过是胡说。托马斯库恩是最早系统地表述知识生产的非连续性特点的哲学家。库恩在科学革命的结构一书集中表述了这一思想。这本书有一个核心的概念“范式换代”（PARADIGMSHIFT）。所谓范式，是指一个时代普遍被接受、被视为当然的知识体系从常识、信念到具体命题的总和。在这个知识体系下，人们不断深化、细化各种知识。显然，这一时期的知识增长是连续性的。然而在库恩看来，这种连续性只是表像，这就好比一个久居高原而没有走到高原边缘的人总是以为自己生活在平原上。如果一种被广泛接受的科学理念或原理被一种突破性的发现证明是无效的，那么既有的知识系统就开始解体，同时，新的知识系统逐渐成形。这个过程就叫做“范式换代”。14创新越来越呈现为非连续性。非连续性创新改变的是现有的秩序，而不是在技术细节上发生改变。既存的秩序（无论是社会的，科学的还是商业的）是一个由模式、工作和行为模行的组合，它倾向于确切的可预见性与和谐性。根据“测不准原理”。某些物理现象不能凭借实验设备和计算手段来测出其发生和发展，这不是仪器本身的缺陷所致，而是因为这种现象的出现具有一定概率，用宏观手段无法精确测量。非连续性创新的突显，让人在商业和管理上也遭遇到“测不准原理”。在未来时速，一书中，盖茨极力渲染信息技术的发达如何促成商业的成功，如果盖茨不是有意掩盖“测不准原理”的话，那么它对于盖茨来说是一个盲点。在测不准原理统治的领域，再发达、再敏感的“数字神经系统”都是无能为力的。而且，对机器的过分迷信，必将使决策者堕入不测的陷阱。总结论文通过对测不准原理的研究，论证了测不准原理在各个领域的广泛应用。使我对测不准原理的理解更加全面。致谢本文得以顺利完成，首先要特别感谢指导老师顾樵教授。导师渊博的知识，严谨的作风，兢兢业业的工作态度，都深深教育了我。在此，谨向导师致以衷心的感谢和诚挚的敬意。我也向身边所有的同学表示感谢，谢谢你们在这段时间对我的支持和帮助,使得我能够顺利完成设计。王娥二