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103伽马射线显微镜（第3页）

如果你试图以各种例子来说服他，那么得到的永远不会是认同，而是来自爱因斯坦的更激烈的反击。

所以陈慕武并不打算做这种无用功，去撞这栋名为爱因斯坦的南墙。

既然这个德国老头如此反对概率和偶然，那么不妨就让他的反对声音变得更大一些。

此刻正在实验室里研制的电子显微镜给他带来的灵感，所以陈慕武把打字纸装入打字机当中，噼里啪啦地给爱因斯坦敲起了回信。

“爱因斯坦先生，您好！

“您前几日的来信已收到，多谢您的祝贺，也同时谢谢您对我在物理学上取得的进展的关心。

“下面我将向您介绍我目前正在从事的工作……”

反正纸和墨带画的都不是自己的钱，所以陈慕武肆无忌惮地敲下了一大段废话，从他证明电子是一种波开始讲起，然后讲到了自己打算利用电子波比可见光波的波长更短这个特点，来制造出一款分辨率更高的显微镜来。

说完了电子显微镜，这封信才最终进入到了正题。

“博士，我之所以选用电子，而不是波长更短的电磁波，也就是我们所说的伽马射线来研制分辨率更高的显微镜，是因为目前的光学元件的材质远远达不到要求，会使伽马射线在折射过程中，产生很强烈的散射现象，最终不能聚焦，从而无法达到显微的要求。

“但假如有一天，我们人类真的能制造出高分辨率的伽马射线显微镜之后，或许那时候，我们就能观测到很多在可见光显微镜下观测不了的东西，比如说，一个电子的位置。

“伽马射线的波长越短，测量到的电子位置也就越精确。

“但是，此时就将面临着更为严峻的一个问题，伽马射线的波长和能量成反比，波长越短，能量也就越高，高能的伽马射线，必然会和电子发生名为‘陈散射’的碰撞，这就会导致电子就会突然接受到很大的动量，

“这也就是说，不能在精确确定电子位置的同时，得到一个电子的准确速度，此时电子的轨道仍然无法确定。”

“相反，如果想要尽量避免电子受到大的动量扰动，则就要使用能量尽可能低的光子去探测电子，但这样一来，又没办法精确测量电子的位置，同样不能确定电子的轨道。

“当然，人类能否制造出伽马射线的显微镜，还是一个未知数，上述说所的这个实验，也只不过是一个存在于大脑中的思维实验。

“但我想，这并不妨碍我们对这个实验，进行一个定性半定量的误差估计。

“根据能得到显微镜分辨本领的阿贝公式，假设入射光的波长为λ，电子对透镜系统半径的张角为θ，那么在电子位置上的观察误差为x~λsθ。

“再根据陈散射当中的动量守恒定律，并假定在散射完成之后，光子的动量p=hλ大小不变仅改变方向，那么光子给电子带来的动量误差Δp~hλsθ。

“把位置误差和动量误差两者相乘，就可以得到ΔxΔp~h。

“这也就是说，不可能在精确测量电子位置的同时，也精确测量到电子的动量。我姑且把这种测不准的关系，命名为不确定性原理。

“如果把电子换成其他的一种微观粒子，我想这个不确定性原理依然会存在。

“时间有限，我只能在这封信里，以这样一个思想实验，向您简单介绍一下我的想法。

“另外还要说明的一点就是，身为一个中囯人，我并不是上帝的信徒。

“但是，在这里，我却想告诉您另外一句话，在两千多年前，中囯有一位大哲学家名叫孔夫子，他曾说过一句‘君子有三畏’，其中排在第一位的就是畏天命。

“无论是上帝也好，天命也罢，我想我们都不应该以一介凡人之躯，去告诉上帝，他究竟应该怎么做。”

“而关于这个不确定性原理的严格推导过程，我将把它整理成论文，并在日后发表于《物理学年鉴》或者《自然》期刊上，敬请您留意。

“至于这个原理究竟对还是不对，就请您多多指教。

“最后祝您工作顺利，身体健康，笑口常开。

“您的学生，陈慕武。”

陈慕武的这封信写得有多谦卑，他在信里提到的内容就有多劲爆。

不确定性原理，就在这封回信当中，第一次出现在了这个世界上。

当初那个哥廷根大学负责博士毕业实验考试的维恩教授，曾经因为海森堡回答不出光学系统的分辨率该如何计算，差点没能让这个自负的德国人获得博士学位。

但海森堡也因此因祸得福，他牢牢记住了分辨率该如何计算，并在某一天灵感迸发，从这个公式里，推导出了不确定性原理。

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