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計(jì)量論壇

標(biāo)題: “不確定度”與“不確定性原理”無(wú)關(guān) [打印本頁(yè)]

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-1-16 11:26
標(biāo)題: “不確定度”與“不確定性原理”無(wú)關(guān)
本帖最后由史錦順于 2015-1-16 12:12 編輯

                           “不確定度”與“不確定性原理”無(wú)關(guān)
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                                                                                                                                 史錦順
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   本欄目有《從測(cè)不準(zhǔn)原理到測(cè)量不確定度》一文（原載《中國(guó)計(jì)量》 1999年11期）。對(duì)此，筆者回帖評(píng)論說：
   炮制并推行不確定度論的GUM、VIM的各種版本，都沒提到過海森堡的“不確定性原理”（舊譯“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”）。就是說，洋人們知道：測(cè)量不確定度與量子理論的“不確定性原理”毫無(wú)關(guān)系。測(cè)量的問題，本來(lái)是認(rèn)識(shí)之差，或者是被測(cè)量的變化，叫“識(shí)差”或“變差”甚至叫“表達(dá)差”，都是可以的。為什么叫“測(cè)量不確定度”呢？我認(rèn)為，這是一種手段，是“狐假虎威”。似是而非地叫個(gè)“測(cè)量不確定度”，就和那毫不相干的“不確定性原理”或“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”，從名稱上，拉上了關(guān)系。于是就起到一種“神秘化”、“嚇唬人”、“不能質(zhì)疑”的作用。艾恩哈特的想法難考究（個(gè)人學(xué)術(shù)觀點(diǎn)無(wú)所謂），而1993年正規(guī)推行改造后的不確定度論，我認(rèn)為主要手段就是“狐假虎威”。
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   我國(guó)的劉智敏先生（計(jì)量院研究員，國(guó)際不確定度工作組中國(guó)成員），在書中，首先把“測(cè)量不確定度”與“不確定性原理”聯(lián)系起來(lái)。后來(lái)看到王新的文章，專講這個(gè)本不存在的關(guān)系。于是，洋人的“狐假虎威”，中國(guó)人卻演繹為“指狐為虎”。
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   我這里進(jìn)言：沒學(xué)過量子理論的先生們，不要再瞎講“測(cè)量不確定度”與“不確定性原理”有關(guān)系了。它們是風(fēng)牛馬不相及，毫無(wú)關(guān)系。倘有人再這樣說，那就是“為虎作倀”了。因?yàn)檫@是害人的胡說！
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   緊接著njlyx發(fā)言。njlyx先生的帖中，第一句說：某些國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)的“不確定度”（“準(zhǔn)確度”）“評(píng)估”或可能與量子理論的“測(cè)不準(zhǔn)原理”扯上點(diǎn)關(guān)系？第二句說：基準(zhǔn)以下的實(shí)用測(cè)試計(jì)量似乎真的扯不上什么“測(cè)不準(zhǔn)原理”。
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   看來(lái)，我說“不確定度與不確定性原理毫無(wú)關(guān)系”，njlyx先生是心存疑慮的。我可以有把握地告訴先生，您的第二句是對(duì)的，還要把“似乎真的”改為“肯定”，就是說，通常的測(cè)量計(jì)量與不確定性原理（舊譯“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”）肯定沒有關(guān)系。
   那么，基準(zhǔn)的準(zhǔn)確度（有些稱不確定度）與“不確定性原理”是不是有關(guān)系呢？我這里負(fù)責(zé)地告訴先生：沒有關(guān)系。問：老史你有什么資格，又有什么根據(jù)，敢如此肯定地回答這個(gè)通常人們不敢碰的問題呢？老史答曰：我的資格與根據(jù)如下。
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   1 我學(xué)過量子理論。
   我于1956年考入北大物理系，是正規(guī)學(xué)過“量子力學(xué)”的。曾謹(jǐn)言講大課，每周四節(jié)，另有習(xí)題課每周兩節(jié)，課時(shí)一年。該課與理論力學(xué)（高崇壽講）、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理（王竹溪講）、電動(dòng)力學(xué)（曹昌琪講，包括狹義相對(duì)論）、固體物理（黃昆講），是當(dāng)時(shí)北大物理四個(gè)系（包括1953年并入的清華大學(xué)物理系）的物理類五大公共課，五大名課。（此前有物理基礎(chǔ)課《普通物理》。）
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   2 我用過量子理論。
   在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，1970年前后，我參加大銫鐘（NIM1）研制三年，是總體組成員，負(fù)責(zé)頻譜誤差的分析，指出美國(guó)人的錯(cuò)誤，并提出分區(qū)計(jì)算的頻譜誤差公式。1978年前后，在27所從事小銫鐘研制五年，負(fù)責(zé)腔體的設(shè)計(jì)與測(cè)量（前期是研制晶振）。
   在以上的大小銫鐘的研制中，主要的理論基礎(chǔ)是量子理論。我在理論方面的工作是：完整地推導(dǎo)出拉姆齊躍遷公式（被北大王慶吉教授編入《量子頻標(biāo)原理》講義，占7頁(yè)），并分區(qū)簡(jiǎn)化為線性公式與半圓公式，方便了工程中的分析與運(yùn)用。用數(shù)值差分法，得到拉姆齊躍遷曲線的最大斜率，從而給出頻譜誤差的最大值。
   銫原子鐘研制與不確定性原理有沒有關(guān)系，我是知情者。
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   3 單獨(dú)測(cè)量一個(gè)量，沒有準(zhǔn)確度門限。
   不確定性原理的發(fā)現(xiàn)者海森堡說：“同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)量，才有不確定性的問題，單獨(dú)測(cè)量一個(gè)量沒有準(zhǔn)確度門限”（見附錄）。
   測(cè)量計(jì)量學(xué)領(lǐng)域，都是單獨(dú)測(cè)量一個(gè)量，因此沒有準(zhǔn)確度門限。對(duì)任何一個(gè)量，單獨(dú)測(cè)量時(shí)，沒有測(cè)量準(zhǔn)確度的限制。這就等于說：?jiǎn)为?dú)測(cè)量任何一個(gè)量，誤差范圍的極限是零。
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   4 基準(zhǔn)的研制與指標(biāo)同“不確定性原理”沒關(guān)系。
   當(dāng)代的基準(zhǔn)，已經(jīng)或逐步采用微觀的自然現(xiàn)象與規(guī)律，因此量子理論是研制基準(zhǔn)的基礎(chǔ)。但基于量子理論的自然基準(zhǔn)，卻與量子物理的“不確定性原理”沒有關(guān)系。因?yàn)椴淮_定性原理起作用的條件，極為苛刻：第一，必須是兩個(gè)量同時(shí)測(cè)量；第二，兩個(gè)量有復(fù)共軛關(guān)系；第三，二量乘積的量綱必須與普朗克常量有相同的量綱，即焦耳.秒=kg.m^2 / s . 科學(xué)家們找到的滿足條件的三對(duì)量是：1 時(shí)間與能量；2 動(dòng)量與位移；3 角動(dòng)量與角位移?？梢姴淮_定性原理起作用的范圍極小。一項(xiàng)基準(zhǔn)是一類量的最高標(biāo)準(zhǔn)，不是兩個(gè)量同時(shí)測(cè)量，因此任何基準(zhǔn)都與“不確定性原理”沒有關(guān)系。
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   5 銫基準(zhǔn)與“不確定性原理”無(wú)關(guān)。
   中國(guó)的噴泉式銫基準(zhǔn)，（不）準(zhǔn)確度已達(dá)2E-15，美國(guó)的噴泉式銫基準(zhǔn)不準(zhǔn)確度（inaccuracy）達(dá)1E-16，從來(lái)都不提“不確定性原理”的事。因?yàn)楦揪蜎]關(guān)系。
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   中國(guó)國(guó)家計(jì)量院的噴泉式銫基準(zhǔn)，2007年獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，理由是準(zhǔn)確度高（不提不確定度），研制負(fù)責(zé)人是李天初院士。而管指標(biāo)提法方面工作的是反不確定度論的名家馬鳳鳴。就國(guó)家法規(guī)來(lái)說，符合《JJF1180-2007》關(guān)于準(zhǔn)確度的定義，就國(guó)際同行來(lái)說，與美國(guó)NIST-F2的指標(biāo)提法一致。為什么全世界對(duì)最高的銫基準(zhǔn)，包括中、美、英、加拿大等國(guó)都不提“不確定性原理”？因?yàn)椤安淮_定性原理”是同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)量（又只有三對(duì)）的規(guī)律。而計(jì)量測(cè)量都是單獨(dú)測(cè)量一個(gè)量，故計(jì)量測(cè)量與“不確定性原理”沒有關(guān)系。
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   6 量子化霍爾效應(yīng)電阻標(biāo)準(zhǔn)與“不確定性原理”無(wú)關(guān)。
      國(guó)家計(jì)量院的另一位院士是研究量子化霍爾效應(yīng)建立電阻標(biāo)準(zhǔn)的張鐘華。政協(xié)會(huì)上，他對(duì)記者的談話（科技報(bào)，前年我在本網(wǎng)引過全文），多次提到指標(biāo)，都是“準(zhǔn)確度”，而不說“不確定度”。就是說明“不確定性原理”與張?jiān)菏康牧孔踊瘶?biāo)準(zhǔn)研究無(wú)關(guān)。不僅不提“不確定性原理”，連“不確定度”這個(gè)似是而非的詞都回避。
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附錄
海森堡不確定性原理不限制單一測(cè)量的準(zhǔn)確度。
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原文
uncertainty principle physical principle, enunciated by Werner Heisenberg in 1927, that places an absolute, theoretical limit on the combined accuracy of certain pairs of simultaneous, related measurements. The accuracy of a measurement is given by the uncertainty in the result; if the measurement is exact, the uncertainty is zero. According to the uncertainty principle, the mathematical product of the combined uncertainties of simultaneous measurements of position and momentum in a given direction cannot be less than Planck's constant h divided by 4π. The principle also limits the accuracies of simultaneous measurements of energy and of the time required to make the energy measurement. The value of Planck's constant is extremely small, so that the effect of the limitations imposed by the uncertainty principle are not noticeable on the large scale of ordinary measurements; however, on the scale of atoms and elementary particles the effect of the uncertainty principle is very important.    Because of the uncertainties existing at this level, a picture of the submicroscopic world emerges as one of statistical probabilities rather than measurable certainties.    On the large scale it is still possible to speak of causality in a framework described in terms of space and time; on the atomic scale this is not possible. Such a description would require exact measurements of such quantities as position, speed, energy, and time, and these quantities cannot be measured exactly because of the uncertainty principle. It does not limit the accuracy of single measurements, of nonsimultaneous measurements, or of simultaneous measurements of pairs of quantities other than those specifically restricted by the principle. Even so, its restrictions are sufficient to prevent scientists from being able to make absolute predictions about future states of the system being studied. The uncertainty principle has been elevated by some thinkers to the status of a philosophical principle, called the principle of indeterminacy, which has been taken by some to limit causality in general. See quantum theory .
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譯文
   物理理論不確定性原理，由海森堡于1927年闡明。指明同時(shí)測(cè)量某些測(cè)量對(duì)時(shí)，綜合準(zhǔn)確度的限制。測(cè)量的準(zhǔn)確度由測(cè)量結(jié)果的不確定度給定。如果測(cè)量是精確的，則不確定度為零。根據(jù)不確定性原理，同時(shí)測(cè)量位置和給定方向的動(dòng)量時(shí)，合成不確定度之積，不能小于普朗克常數(shù)除以4π。此原理還限制同時(shí)測(cè)量能量與測(cè)量能量所需時(shí)間的測(cè)量準(zhǔn)確度。普朗克常數(shù)特別小，在宏觀世界中，對(duì)通常測(cè)量，不確定性原理的限制效應(yīng)不顯現(xiàn)；而對(duì)原子和粒子的尺度，不確定性原理的限制效應(yīng)非常重要。由于此場(chǎng)合不確定性的存在，亞微觀世界的顯現(xiàn)為統(tǒng)計(jì)，而非必然可測(cè)。大尺度中，在時(shí)空所描述的框架中，談因果關(guān)系是可以的；在原子世界，這是不可能的。這種描述要求諸如位置，速度，能量以及時(shí)間的精確測(cè)量，而由于不確定性原理，這些量不能精確測(cè)量。不限制單一測(cè)量的準(zhǔn)確度，也不限制非同時(shí)測(cè)量的準(zhǔn)確度，非不確定原理要求的成對(duì)的量，同時(shí)測(cè)量也不限制準(zhǔn)確度。即使如此，科學(xué)做出所研究的系統(tǒng)的關(guān)于未來(lái)狀態(tài)的絕對(duì)預(yù)言，它的限制是充足的。不確定性原理被一些思想家引申去研究哲學(xué)，稱為模糊原理，被用于限制通常的因果關(guān)系。見量子理論。

Bibliography: See W. Heisenberg, The Physical Principles of the Quantum Theory (tr. 1949); D. Lindley, Uncertainty (2007).
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作者: njlyx 時(shí)間: 2015-1-16 13:05
學(xué)習(xí)了。
感謝史先生！

作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-16 16:04
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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-1-16 21:54
　　贊成史老師關(guān)于“‘測(cè)量不確定度’與‘不確定性原理’沒有關(guān)系”和“對(duì)任何一個(gè)量，單獨(dú)測(cè)量時(shí)，沒有測(cè)量準(zhǔn)確度的限制。這就等于說：?jiǎn)为?dú)測(cè)量任何一個(gè)量，誤差范圍的極限是零”的說法。對(duì)一個(gè)量的測(cè)量存在著不確定度和量子力學(xué)的不確定性原理是兩個(gè)不同領(lǐng)域里的不同理論，可以相互作比喻而不能說它們關(guān)系密切。單獨(dú)測(cè)量一個(gè)量，量的真值雖然客觀存在，但測(cè)量誤差也客觀存在，因此，理論上測(cè)量的誤差隨著測(cè)量科學(xué)的不斷發(fā)展會(huì)趨于0，即誤差的“極限是零”，實(shí)物長(zhǎng)度基準(zhǔn)的誤差接近于0，科學(xué)發(fā)展了氪86波長(zhǎng)基準(zhǔn)器比實(shí)物基準(zhǔn)更趨近于0，隨著計(jì)量科技的發(fā)展以光速1秒時(shí)間段走過的距離若干分之一的基準(zhǔn)比氪86波長(zhǎng)基準(zhǔn)器還要趨近于零，但無(wú)論怎么趨近于零，零仍然是誤差的“極限”，誤差只能減小而不能被消滅，零永遠(yuǎn)是誤差的“極限”，這個(gè)極限“０”使計(jì)量科學(xué)的發(fā)展永無(wú)止境。因此計(jì)量科學(xué)的發(fā)展“不限制單一測(cè)量的準(zhǔn)確度，也不限制非同時(shí)測(cè)量的準(zhǔn)確度，非不確定原理要求的成對(duì)的量，同時(shí)測(cè)量也不限制準(zhǔn)確度。”而這個(gè)所謂的“準(zhǔn)確度”正是測(cè)量結(jié)果接近被測(cè)量真值的程度，與客觀存在著的被測(cè)量真值所在區(qū)間不是一回事，與被測(cè)量真值所在區(qū)間的半寬更不是一回事，所以用準(zhǔn)確性反對(duì)可靠性，及“同化”或“代替”不確定度是無(wú)法辦到的，用“測(cè)不準(zhǔn)原理”闡述不確定度也是辦不到的。

作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-17 10:29
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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-1-17 13:26
　　“接近于０”本身是個(gè)相對(duì)概念，北京到廣州的距離測(cè)量誤差1厘米的長(zhǎng)度不能不說是誤差接近于零，但卻不能說1厘米就是０。同樣，在長(zhǎng)度計(jì)量發(fā)展歷程中，實(shí)物基準(zhǔn)米原器、氪86波長(zhǎng)基準(zhǔn)器、光速1秒時(shí)間段走過距離若干分之一的計(jì)量基準(zhǔn)在當(dāng)時(shí)科技水平復(fù)現(xiàn)的量值都屬于誤差接近于零的量值。我認(rèn)為，不限制單一測(cè)量的準(zhǔn)確度，也不限制非同時(shí)測(cè)量的準(zhǔn)確度，完全可以理解為“誤差為0的被測(cè)量真值”是客觀存在著的，人們探求被測(cè)量真值的努力是無(wú)限的。測(cè)得值無(wú)限趨近于被測(cè)量真值，誤差無(wú)限趨近于零，真值和0誤差是測(cè)量活動(dòng)的“極限”，在現(xiàn)實(shí)生活中人們只能趨近而無(wú)法達(dá)到，所以“單一測(cè)量的測(cè)量準(zhǔn)確度沒有門限”。

作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-17 14:45
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作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-17 14:47
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作者: njlyx 時(shí)間: 2015-1-17 15:33
本帖最后由 njlyx 于 2015-1-17 15:38 編輯

走走看看發(fā)表于 2015-1-17 14:47
應(yīng)該是：國(guó)際千克原器的質(zhì)量就是一個(gè)絕對(duì)真值。

國(guó)際千克原器似乎也有個(gè)“不確定度”（“準(zhǔn)確度”）？那塊寶貝疙瘩在“入定時(shí)刻”的質(zhì)量被人們“定義”為1kg——這就是它當(dāng)時(shí)的“質(zhì)量真值”——大家一致認(rèn)定、毫無(wú)異議的值，相應(yīng)的“不確定度”為O！....但、但、但....沒有人能“確定”它現(xiàn)在、當(dāng)前的“質(zhì)量”還正正的是“1kg”！--- “不確定度”（“準(zhǔn)確度”）肯定不是O了。

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-1-17 15:51
本帖最后由史錦順于 2015-1-17 16:03 編輯

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   量子理論的是是非非，哪個(gè)都是諾獎(jiǎng)項(xiàng)目，我是不想插嘴的，也確實(shí)功底不夠。
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   我的論題只是說“測(cè)量不確定度”與“不確定度性原理”沒有關(guān)系。就是向那些以“不確定性原理”來(lái)為“測(cè)量不確定度論”找歷史根據(jù)的人說明：洋人為一項(xiàng)測(cè)量表征理論起個(gè)與一項(xiàng)量子理論相似的名稱（中文是“測(cè)量不確定度”與“不確定性原理”；而英文是同一個(gè)單詞uncertainty構(gòu)成的術(shù)語(yǔ)“measurement uncertainty”與“uncertainty principle ” ），那是狐假虎威；而中國(guó)人把本來(lái)不相關(guān)的兩個(gè)概念聯(lián)系起來(lái)就成了“指狐為虎”。并且嚴(yán)肅地指出：再這樣講，就是“為虎作倀”。
   我們計(jì)量界的問題是：到底該怎樣處理現(xiàn)存的兩套理論，是同時(shí)存在，繼續(xù)亂下去，還是選一個(gè)確實(shí)有用的，而廢棄另一個(gè)。
   VIM3之2004版，把誤差理論的術(shù)語(yǔ)列入附錄，明確地表示要“不確定度論一家獨(dú)尊”，而淘汰誤差理論。但行不通，2008版及2012版，又把誤差理論的術(shù)語(yǔ)請(qǐng)回正文。說明：誤差理論是取消不了的。
   測(cè)量計(jì)量有三大領(lǐng)域：1 基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的研制、測(cè)量?jī)x器的研制與生產(chǎn)；2 計(jì)量（檢定、校準(zhǔn)）3 應(yīng)用測(cè)量。
   研制標(biāo)準(zhǔn)，研制測(cè)量?jī)x器，是測(cè)量計(jì)量行業(yè)的基礎(chǔ)。只能靠誤差理論。不確定度論行嗎？不行！
   計(jì)量的根本思路就是用標(biāo)準(zhǔn)的值當(dāng)相對(duì)真值，來(lái)求誤差量。否定真值可知、否定誤差可求的不確定度論，沒資格參與計(jì)量?，F(xiàn)在計(jì)量中評(píng)定的U95，被忽略是最好下場(chǎng)，一用就錯(cuò)。檢定資格的評(píng)定，混淆手段與對(duì)象，根本錯(cuò)誤。在計(jì)量中，不確定度毫無(wú)用處。
   測(cè)量中也沒人用不確定度。有人憑想象，說通常測(cè)量可以不評(píng)不確定度，而高精尖的場(chǎng)合，重要的場(chǎng)合，必須評(píng)定不確定度。錯(cuò)！老史退休前的20年就是搞宇航測(cè)量的，而且是宇航測(cè)量要求最高的校準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備的檢驗(yàn)與計(jì)量。誰(shuí)敢說不重要？誰(shuí)敢說要求不高？但正是這項(xiàng)工作，啟發(fā)老史徹底與“不確定度論”劃清界限。用不確定度，A類評(píng)定要除以根號(hào)N。而國(guó)際時(shí)頻界規(guī)定N取100，如果按“不確定度論”辦事，設(shè)備的合格條件就降低10倍！必然形成嚴(yán)重的隱患。堅(jiān)持對(duì)抗不確定度論，不除以根號(hào)N，再加上不剔除異常數(shù)據(jù)（對(duì)統(tǒng)計(jì)測(cè)量，這兩項(xiàng)都是必要的），對(duì)此，管理宇航測(cè)量設(shè)備指標(biāo)的丁國(guó)禎教授（軍人）在鑒定會(huì)上稱我是“信得過”計(jì)量師。這是我反對(duì)不確定度論獲得的第一份榮譽(yù)。
   我國(guó)反對(duì)不確定度論的第一號(hào)人物是國(guó)家計(jì)量院的馬鳳鳴教授。他曾在國(guó)際時(shí)間局工作兩年，我國(guó)的參與國(guó)際時(shí)間控制的時(shí)標(biāo)NIM就是他負(fù)全責(zé)建立的。他的工作都是10的-12到10的-15的量級(jí)，論精密，論準(zhǔn)確，他都是全國(guó)第一人。而他是堅(jiān)決反對(duì)不確定度論的。
   老史反對(duì)不確定度，盡管寫了二百多篇文章（大都是短文），也只能算馬大帥（鳳鳴）麾下的一員戰(zhàn)將，因?yàn)轳R氏起草的國(guó)家計(jì)量規(guī)范《JJF1180-2007》，使我有了法理依據(jù)。因此，我罵不確定度論，不僅有理，而且合法。
   我的態(tài)度是：對(duì)炮制、推行不確定度論的洋人，堅(jiān)決痛斥；對(duì)我國(guó)計(jì)量主管部門忠言相告（已上書報(bào)告三次）；對(duì)網(wǎng)友們，想多宣傳、多做解釋；但精力有限，回復(fù)慢，又少，請(qǐng)諒解。
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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-1-17 16:16
　　國(guó)際千克原器確確實(shí)實(shí)既有個(gè)“不確定度”，也有個(gè)“準(zhǔn)確度”，其質(zhì)量當(dāng)時(shí)被人們“定義”為1kg——這的確就是它當(dāng)時(shí)的“質(zhì)量真值”，其“準(zhǔn)確度”在當(dāng)時(shí)最高，“誤差”在當(dāng)時(shí)被視為“零”，但其不確定度需要根據(jù)復(fù)現(xiàn)1kg量值的測(cè)量過程所有信息來(lái)評(píng)估，因此不確定度哪怕在當(dāng)時(shí)也不能被視為零。現(xiàn)在，隨著質(zhì)量計(jì)量技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，人們可以用更好的方法復(fù)現(xiàn)得到更趨近于1kg量值的值，因此人們現(xiàn)在才可以說當(dāng)時(shí)視為誤差為零的1kg千克原器的誤差并不為零，并給出誤差大小，一個(gè)新的被視為誤差為零的1kg基準(zhǔn)已經(jīng)朦朧可見，不久的將來(lái)一定會(huì)誕生，但其準(zhǔn)確度和“誤差”被視為零，不確定度同樣也永不會(huì)為零。

作者: njlyx 時(shí)間: 2015-1-17 16:43
本帖最后由 njlyx 于 2015-1-17 16:46 編輯

【國(guó)際千克原器確確實(shí)實(shí)既有個(gè)“不確定度”，也有個(gè)“準(zhǔn)確度”】？！---真要開國(guó)際玩笑？某人大嘴一咧就“確確實(shí)實(shí)”了？“神勇”!

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-1-17 17:17
　　每一個(gè)計(jì)量基準(zhǔn)都有不確定度和準(zhǔn)確度這是一個(gè)客觀事實(shí)，因?yàn)槿魏螠y(cè)量結(jié)果也都有不確定度和準(zhǔn)確度。只不過在“基準(zhǔn)”還是計(jì)量基準(zhǔn)時(shí)，它的準(zhǔn)確度就仍然是最高的，沒有比它準(zhǔn)確度更高的另一樣?xùn)|西確定它的誤差，反而所有的東西（包括各等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量設(shè)備和被測(cè)對(duì)象）的誤差都可以由它確定，它的準(zhǔn)確度最高，誤差被視為０，但其不確定度是由復(fù)現(xiàn)其量值的方法所有信息評(píng)估得到的，所以盡管其準(zhǔn)確度最高，視其為真值，視其誤差為零，但其不確定度卻永不為零。這就是“確確實(shí)實(shí)”的客觀現(xiàn)實(shí)，用不著拿出“神勇”的精神去面對(duì)。

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-1-17 18:44
　　淘汰誤差理論是肯定行不通的，扼殺新誕生的不確定度理論也是行不通的，將兩者混為一談，當(dāng)作解決同一個(gè)問題的同一種理論，繼續(xù)混為一談也是行不通的，將兩者各自用于解決各自應(yīng)該解決的問題中才是正道。
　　測(cè)量計(jì)量有三大領(lǐng)域：1 基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的研制、測(cè)量?jī)x器的研制與生產(chǎn)；2 計(jì)量（檢定、校準(zhǔn)）3 應(yīng)用測(cè)量，三大領(lǐng)域均存在著同時(shí)需要誤差分析理論和不確定度評(píng)定理論的場(chǎng)合。
　　研制基準(zhǔn)，研制測(cè)量?jī)x器，是測(cè)量計(jì)量行業(yè)的基礎(chǔ)，其思路是用標(biāo)準(zhǔn)的值當(dāng)相對(duì)真值，來(lái)求誤差量，確定基準(zhǔn)和測(cè)量設(shè)備的準(zhǔn)確度高低，但其中“相對(duì)真值”不是符合定義的“真值”，而是真值的近似值，誤差理論則是評(píng)判和解決這個(gè)“相對(duì)真值”與符合定義的真值之間的近似程度。但也需要不確定度評(píng)定理論來(lái)證明其是否達(dá)到了預(yù)期要求的近似程度的可信性，也需要證明評(píng)判其已達(dá)到要求的數(shù)據(jù)來(lái)源是可采信的。計(jì)量檢定和常規(guī)測(cè)量活動(dòng)同樣需要一方面用誤差理論來(lái)確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性滿足要求，另一方面也需要用不確定度理論確保用來(lái)評(píng)判被測(cè)對(duì)象合格與否的測(cè)量結(jié)果是值得采信的，是可靠的，不值得采信的測(cè)得值再準(zhǔn)確也是毫無(wú)價(jià)值的測(cè)量結(jié)果。
　　測(cè)量中并不是人人都用不確定度，有兩個(gè)原因，其一是通常測(cè)量已被人們認(rèn)同是值得采信的，因此可以不必重復(fù)評(píng)定不確定度，只有復(fù)雜的、高風(fēng)險(xiǎn)的，重要的場(chǎng)合，必須單獨(dú)評(píng)定不確定度。其二是因?yàn)闅v史的原因不確定度理論尚未誕生或尚不普及，或有關(guān)人員尚未意識(shí)到不確定度評(píng)定的重要性。關(guān)于不確定度的A類評(píng)定除以根號(hào)N的問題應(yīng)該正確理解N的含義，N是實(shí)際獲得測(cè)量結(jié)果的次數(shù)，不是重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，這在JJF1059.1中已經(jīng)用n和n′加以了區(qū)分。實(shí)驗(yàn)次數(shù)越大越好，只有最少次數(shù)的限制而沒有最大次數(shù)的限制，但獲得測(cè)量結(jié)果的測(cè)量次數(shù)必須是規(guī)定的次數(shù)。國(guó)際時(shí)頻界規(guī)定N取100，是實(shí)驗(yàn)次數(shù)，實(shí)際時(shí)間頻率的測(cè)量結(jié)果是測(cè)量一次，沒有人看表看100次取平均值作為當(dāng)前時(shí)間的，根號(hào)1仍然是1，而不是用根號(hào)100為10，把設(shè)備的合格條件降低10倍。
　　對(duì)史老師堅(jiān)持對(duì)抗不確定度論的精神，對(duì)科學(xué)的孜孜追求，對(duì)年輕人的耐心講解，誨人不倦，以及工作中取得的成績(jī)和諸多貢獻(xiàn)，我始終抱有崇敬的態(tài)度，并以史老師為榜樣。但對(duì)史老師反對(duì)不確定度論的技術(shù)根據(jù)我仍然不能茍同。對(duì)于史老師所說的“測(cè)量不確定度”與“不確定度性原理”沒有關(guān)系的觀點(diǎn)我完全接受和認(rèn)同，因?yàn)檫@屬于兩個(gè)不同領(lǐng)域里的理論，量子理論和一般測(cè)量理論畢竟不是一回事。

作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-18 08:31
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作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-18 08:37
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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-1-19 08:58
　　是的，贊成樓上觀點(diǎn)，“因?yàn)榕c定義完全一致，國(guó)際千克原器質(zhì)量是絕對(duì)真值，千克重新定義前這個(gè)特性不會(huì)改變”。當(dāng)人們有確鑿的科學(xué)證據(jù)證明有更準(zhǔn)確的方法復(fù)現(xiàn)1kg量值時(shí)，Ikg量值也就到了更改定義的時(shí)候了，必須用新的定義來(lái)定義1kg，只有此時(shí)我們才可以用符合定義的新的基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的誤差為零的1kg與千克原器復(fù)現(xiàn)的1kg相比較，說原來(lái)的國(guó)際千克原器復(fù)現(xiàn)的1kg量值誤差是多大，但新的千克基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的量值雖然誤差為零，同樣測(cè)量不確定度并不能為零。

作者: njlyx 時(shí)間: 2015-1-19 09:21

走走看看發(fā)表于 2015-1-18 08:37
千克：... ，真值：... ，因?yàn)榕c定義完全一致，國(guó)際千克原器質(zhì)量是絕對(duì)真值，千克重新定義前這個(gè)特性不會(huì) ...

有人告訴你當(dāng)前“國(guó)際千克原器”的“不確定度”為O嗎？...莫非尋求由“量子基準(zhǔn)”替代它的人士有毛??？

作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-19 11:13
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作者: njlyx 時(shí)間: 2015-1-19 11:35
本帖最后由 njlyx 于 2015-1-19 11:41 編輯

走走看看發(fā)表于 2015-1-19 11:13
千克原器的質(zhì)量可能改變了，其它復(fù)制品同它比對(duì)時(shí)有變化，也可能沒變，可能是復(fù)制品變了，沒法證明，不管誰(shuí) ...

您的明確結(jié)論是什么？----那塊“質(zhì)量kg原器”的“不確定度”為0嗎？

以“它”為準(zhǔn)，與“它”有“不確定度”似乎并不矛盾？！.....國(guó)際基準(zhǔn)離我們有點(diǎn)遠(yuǎn)，不妨看看各級(jí)“標(biāo)準(zhǔn)器”...

作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-19 15:36
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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-1-19 15:54
　　既然你認(rèn)可絕對(duì)真值的誤差為零是沒有爭(zhēng)議的，那么“質(zhì)量kg原器”復(fù)現(xiàn)的量值在它仍然是基準(zhǔn)的時(shí)期不符合kg的定義嗎？符合定義的量值就是該量值的真值，其它各等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量設(shè)備、測(cè)量結(jié)果的誤差都源自它復(fù)現(xiàn)的值，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量設(shè)備復(fù)現(xiàn)的量值和所有的測(cè)量結(jié)果與它（真值）的差就是“誤差”。但這個(gè)基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的量值雖然誤差為零，其不確定度卻并不能為零，這個(gè)基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的量值誤差到底多大也需要新的計(jì)量基準(zhǔn)產(chǎn)生，新的計(jì)量基準(zhǔn)的量值誤差為零才會(huì)暴露出千克原器復(fù)現(xiàn)量值的誤差是多少，新基準(zhǔn)誕生前舊基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的量值仍然是符合定義的，誤差仍然是０。

作者: njlyx 時(shí)間: 2015-1-19 16:26

走走看看發(fā)表于 2015-1-19 15:36
或許是0，或許不是0，我的明確結(jié)論是沒有結(jié)論，質(zhì)量的專業(yè)人士都眾說紛紜，我不搞這個(gè)專業(yè)不操這個(gè)心了，但 ...

知道“真值”了，還會(huì)有可能不為0的“不確定度”？！--- 您的這個(gè)“不確定度”也是在天上飛的“神物”啊.....

作者: 走走看看 時(shí)間: 2015-1-19 17:50
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作者: moonkai 時(shí)間: 2015-1-20 13:20
本帖最后由 moonkai 于 2015-1-20 13:48 編輯

史錦順發(fā)表于 2015-1-17 15:51
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量子理論的是是非非，哪個(gè)都是諾獎(jiǎng)項(xiàng)目，我是不想插嘴的，也確實(shí)功底不夠。
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根據(jù)《一級(jí)注冊(cè)計(jì)量師基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)實(shí)務(wù)（第三版）》下冊(cè)P215 (二）各種(實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差的）估計(jì)方法的比較中寫道”較差法更適用于隨機(jī)過程的方差分析，如適用于頻率穩(wěn)定度測(cè)量或天文觀測(cè)等領(lǐng)域?！懊鞔_了貝塞爾公式法不適用于頻率穩(wěn)定度測(cè)量或天文觀測(cè)等領(lǐng)域的方差分析，較差法才是適用的。請(qǐng)先生知悉。

作者: julyanna 時(shí)間: 2015-1-21 08:35
感謝樓主分享

作者: ynnkynm1978 時(shí)間: 2015-1-26 15:25
感謝樓主分享

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