北宋開寶刻本開寶藏

[拼音]:bingxie yuanli

[英文]:principle of complemetarity

關於量子力學基本原理的一種闡釋,又稱互補原理。它是由丹麥物理學家N.H.D.玻爾於1927年提出的。該原理認為,在量子力學框架內用經典物理學概念描述原子現象,不可能具有象經典物理學所要求的那種完全性,因而必須使用相互排斥又相互補充的經典物理學概念,才能對現象的各個方面提供一個完全的描述。

量子力學建立初期,物理學家們對量子力學的物理解釋,特別是對波-粒二象性的理解有過激烈的爭論。在爭論的過程中,玻爾提出了他的互補描述思想。他先後有過幾種表述,基本思想是:一種經典概念的應用排斥了另一種經典概念的同時應用,而後者在不同的聯絡上對闡明現象是同樣必需的。按照這種思想,對微觀體系採用粒子圖象的描述和採用波動圖象的描述是並協的。由於波動解釋滿足因果性原則,即波動遵從一個微分方程──薛定諤方程,因而不再容許對物理體系作時空描述;微粒解釋滿足時空要求,但卻違反因果性原則。所以,玻爾認為時空描述和因果描述相互排斥又相互補充。並協原理還對W.K.海森伯提出的測不準原理的含義作出了進一步的闡釋。它要求不犧牲現象的任何方面,在經驗提示的範圍內保留經典描述的每個要素。因此,測不準原理所表達的概念間的不確定關係是限制經典物理學概念描述原子現象有效性的特殊形式。

並協概念為量子力學提供了一種經典概念得以一貫應用的邏輯框架,它在限制經典概念應用的互補要求下,解決了量子納入物理學概念框架所引起的困難。其方法論意義在於:區分了巨集觀客體的經典物理學規律和微觀客體的量子物理學規律,說明微觀過程的觀測現象必須用經典物理學語言解釋,從而在描述微觀過程的觀測效應中體現了對經典物理學概念的辯證應用。