海森堡显微镜

海森堡显微镜，是海森堡于 1927 年构想的一个思想实验，用以把位置—动量之间的权衡讲得生动而直观。设想你想通过照亮一个电子、并用显微镜观看，来精确看清它在哪里。要把它的位置定得很细，你需要波长极短的光，因为显微镜无法分辨比它所用波长更小的细节。于是，你想要的位置越锐利，照在它身上的光的频率就必须越高。

可短波长的光每个光子都携带很大的动量，而你用来看电子的那个光子，恰恰会撞上它、把它的动量踢动一个不确定的量。若想用更温和、波长更长的光来减轻这一击，你便失去了位置上的分辨率。海森堡表明，位置知识的增益与动量知识的损失彼此抵消，大致给出那个著名的下限——ΔxΔp 量级为 ℏ。

作为一幅教学图景，这极其清晰，几代人正是这样初识不确定性原理的。但它必须小心对待，因为它讲的是扰动的故事——不确定性源于测量光子那不可避免的一撞。更深的现代观点是：这种不确定性是电子量子态所固有的，纵使没有那一撞也依然存在。显微镜诚实地说明了这条原理的量级，但它所描绘的扰动，并不是这条原理成立的全部、也非最深的缘由。