海森堡的父親是一位古典學家（研究古希臘/羅馬時期的經典著作），從這個角度海森堡在古典哲學方面是頗有家傳的。

海森堡（右）與其兄送他們的父親上一戰戰場。

那麼海森堡提出量子力學和他的哲學素養有什麼關係嗎？讀海森堡的早期著作以及他後來的回憶，我們發現海森堡提出量子力學還真和他的哲學傾向有關。

據海森堡自己回憶，他在德國一戰後“內戰”期間“從軍”的空閒時間，曾閱讀柏拉圖的蒂邁歐篇，他發現自己極其厭惡柏拉圖的那種把原子想象為具體的幾何實體的思路，他認為這些都是不切實際的空想。

柏拉圖的原子：五種正多面體，海森堡對這種具象原子模型的反感代表著他對機械原子模型的否定。

海森堡自己後來構建量子力學的思路就是不從粒子的位置和動量出發，轉而從原子光譜實驗裡的躍遷法則及躍遷強度出發，由實驗可以觀測到的量出發構建量子力學。這就是後來的矩陣力學。

類似地，海森堡也習慣用一種操作主義的語言來描述自己發現的海森堡不確定原理（或測不準關係）。

測不準關係論證示意圖。

海森堡的原始論證是這樣的：

考慮電子雙縫干涉，兩個縫之間的距離是l，為了測量電子的位置（或電子是從哪個縫出射），光源P發出的測量光子必須具備至少l的分辨本領，即光波波長要小於等於l。這意味著光子的動量大於等於h/l。

光子在測量電子位置的同時，會把動量轉移給電子，這樣電子動量測量的不確定度就是大於等於h/l。

小結一下：

電子位置測量的不確定度是l，而電子動量測量的不確定度是大於等於h/l，因此位置測量不確定度乘以動量測量不確定度的乘積就必須大於等於h。

這裡h是普朗克常數，需要說明的是以上給出的是海森堡初始的證明思路，現在我們講解（論證）不確定原理時並不強調測量，換句話說不確定原理是量子力學本身的內在屬性，和是否測量、怎麼測量沒有關係。

這（不確定原理）很客觀。

回答這個問題我們先從對易關係說。起初海森堡把波爾的假設改了一條，根據當時的有限實驗，只有光譜圖，而一條光譜是和兩條軌道有關，這讓海森堡自然而然的想到了矩陣，這樣一個力學量我們就要用一個矩陣來描述。但是這樣將面臨一個難題，就是矩陣不滿足交換律，AB≠BA。因此海森堡寫了個論文，據說沒人看得懂，都不知道他說什麼。後來狄拉克發現對易子的演算法和泊松括號很像。最後才知道海森堡的論文原來寫的是矩陣。XP的對易子＝ih棒×單位矩陣I。這裡的動量是和座標共軛的那個方向。這也標誌著矩陣力學誕生了。但是用這種方法解氫原子能級太困難了，也只有泡利可以。轉年德布羅意和薛定諤就開創了波動力學，這種微分方程形式所有人都會。所有人都是開心的，不開心的只有海森堡。他決定重新審視自己的矩陣力學。這樣不確定原理就出來了。力學量的不對易意思是兩個力學量不可以同時無限精度的測準。這個發現波動力學可給不出。最後就有了我們熟悉的測不準原理

1924年，德布羅意提出了物質波，1925年1月，泡利提出了不相容原理，這是一個星光燦爛的年代，論文如雨後春筍般冒出來，稍微晚一步就會被人搶先，海森堡當然不會落後。

1925年，海森堡、波昂、約當提出了矩陣方程，這還不是測不準原理，不過這已經是量子力學的第一個數學表達形式了，不過好玩的是當初海森堡並不知道矩陣這種數學形式，都打算自己定義了，後來被提醒這東西早就有了，這說明海森堡數學水平一般，這一點很重要，後面會提到。

虐貓狂人薛定諤表示不服，矩陣那東西看不太明白，還是用爵爺創造的微積分吧，1926年，薛定諤用微積分推匯出來了波動方程，大家一陣歡呼，因為大家都對微積分比較熟悉，可是這是不是說明海森堡錯了呢？

當然不是，薛定諤證明矩陣方程和波動方程是等價的。

不過，海森堡感到很鬱悶，明明是自己先提出了矩陣的思想，可是因為數學不行，被弄成了和波昂約當合作，薛定諤還證明了波動方程和矩陣方程等價，這該咋辦啊。

1927年，海森堡提出了測不準原理，這次別人可搶不了了。

測不準原理是說不可能同時準確測出粒子的位置和速度，這個說法有點太玄妙了，已經有點不象物理學了，有點哲學意味了，沒錯，海森堡確實是一個哲學家。

這個原理一提出就引起了軒然大波，愛因斯坦那句“上帝不擲骰子”就是從這開始的，後來愛因斯坦提出EPR，就是俗稱的量子糾纏，就是為了反對測不準原理，泡利第一個要海森堡做出解釋，泡利啊，你這不是趁火打劫嗎？雖然你自認為是愛神的馬仔，也不能這樣吧，畢竟你也是量子力學的一員大將不是，海森堡想了想沒說話，薛定諤乾脆扔出一隻不死不活的貓來噁心量子學派，薛定諤你這是幹嘛呢？你也是量子學派的一顆星星好不好？

扯遠了，繼續說測不準原理，雖然說測不準原理充滿了哲學思辨，但也是計算出來的，海森堡雖然數學不咋地，但加上哲學家的思維就無往不利了。

對於量子力學和經典力學有一個比喻，是這麼說的，經典力學的科學家是看看一場歌劇，無論觀眾如何叫好，都不會影響故事的情節，而量子力學就好比看一場足球比賽，觀眾的吶喊助威是會影響比賽的結果的。

具體來說，就是對粒子的測量方法是會影響測量結果的。

海森堡指出，要想測量粒子的位置和速度，最好是用光照到一個粒子上的方式來測量，一部分光波被此粒子散射開來，由此指明其位置。但不可能將粒子的位置確定到比光的兩個波峰之間的距離更小的程度，所以為了精確測定粒子的位置，必須用短波長的光。

而普朗克指出，不能用任意小量的光，至少要用一個光子，而這個光子會擾動粒子，並以一種不能預見的方式改變粒子的速度。

所以，簡單來說，就是如果要想測定一個粒子的精確位置的話，那麼就需要用波長儘量短的波，這樣的話，對這個粒子的擾動也會越大，對它的速度測量也會越不精確；如果想要精確測量一個粒子的速度，那就要用波長較長的波，那就不能精確測定它的位置。

海森堡經過計算得出，這個數學水平他還有，這就△x△p≥h/4π，其中h就是普朗克常數。

測不準原理的故事就說完了，但是海森堡的故事還沒有完。

讓我們回到那戰火紛飛的年代，二戰期間，誰先造出核武器就意味著誰掌握了戰爭的主動權，當時大家紛紛跑到了美國，但是海森堡卻留下來為德國製造核武器，為什麼呢？

沒人知道，海森堡曾說過，他當時曾和老師玻爾約好，咱們誰也不造出原子彈，因為這種武器會敲響人類的喪鐘，所以啊，我在德國，你在美國，咱們聯手保護人類。不過這種說法並沒有得到玻爾證實。

但是德國最後也沒有造出原子彈來，為什麼啊？還記得剛才那個知識點嗎？因為海森堡數學差啊，他算錯了數，當然，也可能是他故意算錯的，不過，真相已經淹沒在了歷史的迷霧中。

不過，在1970年，海森堡獲得了以他的老師玻爾名字命名的“玻爾國際獎章”，而這個獎章是專門獎給在原子能和平利用上做出巨大貢獻的科學家的。

這是什麼意思啊？太測不準了吧，對這就是海森堡，他的一生和他的理論一樣充滿了不確定性。

海森堡不確定性原理來自於（uncertainty principle）粒子本身，即粒子內在的不確定性，而不是由測量手段引起的。在量子力學中，任何粒子都具有波動性和非對易關係，可以自然地推匯出海森堡不確定性原理。

海森堡在1927年靠非對易關係提出了不確定原理，當時他誤以為這個不確定原理只是測量手段的極限引起的，並沒有給嚴格的證明。但是Robertson和薛定諤分別在1929年和1930年獨立地利用粒子非對易關係嚴格推匯出了海森堡不確定原理，即發現它是粒子內在的屬性，跟測量手段無關。

需要注意的是粒子的波動性和非對易關係是互相等價的，可以互相推匯出彼此（即海森堡表象和薛定諤表象的等價），不能說誰比誰更基本，不確定原理雖然可以作為非對易關係的推論，但也是和二者等價的，所以認為它們是同一深層次的原理。不過在量子力學公理體系中，習慣上把粒子的波動性列為基本的公理，不確定原理作為推論。

不確定原理與測不準是人類對自然界的感覺現象，如果以人類對萬物的客觀實在性的絕對確定，那麼不確定與測不準才能稱謂原理，實際上不確定性與測不準是對標準模型的否定，也是對自然界存在最小尺寸的普朗克尺度的否定，也是對自然界存在最小最基本的質量產生體的否定，從不確定性與測不準的深度理解，實質是否定了當代的整個定質定態理論體系，所有以等號用數學邏輯建立起來的方程體系都是不確定的，這些方程描述並獲取的準確資料是不準確的。為什麼會這樣？這就要從物質產生的根源及其演化機制去理解。

宇宙的本質就是存在，無論萬物怎樣變化演化始終還是叫做自然存在，存在的方式和顯性就是運動，假如不動不變存在依然是存在但無任何可感知性，所以動是體現存在的方式，人類及其宇宙萬物都是自然存在下的動態幾何造型體，也就是說在自然界裡任何一物一態都是不同運動規模的幾何結構造型，運動不是絕對的迴圈而是動中生變，其結論就是自然界的萬物是演化存在而不是不變的絕對存在，任何物任何時刻都在變都在演化並且任何物任何時刻的存在幾何造型態都不會重複，不但不會重複而且還絕對不相同，無論過去現在未來萬物都不會重複都不會相同，這就是自然界的演化存在性，需要證明嗎？需要用人類的數學方程式推導嗎？根本不需要，任何萬物都是證據，沒有人能找到絕對相同與絕對重複的物質，無論多大的天體多小的粒子，從這裡再去回味人類對園周率永遠不重複不為零不迴圈也就不以為然。

選成自然界的無限不迴圈不相同性是萬物的演化性，為什麼會演化？人類感知並稱謂的萬物實質是構成宇宙存在下的不同運動規模動態，動態以耦合達到互為承載的動態平衡體成為萬物的有型演化體，上至無限大的天體也就是宇宙，下至無限小的粒子都是由耦合自旋創生而來，都不會無源開泰無物轉化而創生，說句心裡話從萬物演化角度分析，宇宙大爆炸理論不如神創論靠譜，神創萬物造人還來源於用物製造，可是大爆炸奇點論是近似無物的無空間創造，讓人的感覺不可理喻，這就是人類自己用人類的數學邏輯推理來忽悠自己對萬物的感知。

耦合自旋是產生永無止境永不重複永不相同的動態演化根源，耦合源於能量動態的對立收縮態自旋合併，如電子的創生星系的合併，自旋由於是收縮對立非鋼性碰撞合併，這就使合併體成為內外線速等速體，耦合的對立收縮雙方擠壓是產生擠壓臨界塌縮形成自旋中心的根源，例如颱風的風眼星系中的黑洞等等，這樣的無內外線速差自旋體產生內動角速超前，使逐層向內收縮擠壓，產生半徑自旋內落，人類在生活中繞純子纏水管的生料帶都是順纏順繞，越旋越緊，天體中耦合體的對立慣性速度成為線速不變與水管生料帶不會加長的原理是等同的，天體自旋縮小將壓縮天體物質釋放巨大能量，人們生活中順纏順旋壓縮使物體更緊發熱，這些說明自然現象都是相同的存在方式，型變是能量產生和轉移的根本，物質體的型態改變是物質體外的環境而不是物質體本質屬性，測不準與不確定的根源就在於測的物體與被測的物質體都是自然界的動態演化體，決定型態與存在的空間點位都是由環境動態確定的，人類站在小範圍小規模的環境中感知萬物體都是測不準也不確定是正確的，但站在自然演化的總體動態在一定空域空間內一切都是確定的，自然界的一切演化結果都是必然結果，不存在偶然結果，人類之所以有偶然一說，關鍵是對自然演化的變數不能全知，例如一個人一棵植物可改變他人它物但改變不了自己，從微觀分析，任何一粒電孑的時刻型態都是電子外的能量動態確定的，電子自己確定不了自己型態，電子的時刻動態都是由環境確定而不是電子本質屬性，如果將電子的變化演化過程態定義為量子，量子力學也就升格為因能量運動而演化為動態力學，這就與萬物作為不同動態規模的演化體構成的宇宙萬物統一起來，用動態平衡原理去解釋各自不同節點的自然現象，人類對自然也就不再迷惑。(本文原創，個人研究結論供參考)