能量-时间不确定关系计算器

Energy-Time Uncertainty

Enter the time uncertainty Δt of a particle's existence and compute the minimum energy broadening ΔE ≥ ℏ/(2Δt), showing shorter-lived states have broader levels, for excited-state and natural-linewidth estimates.

📐 计算公式
能量—时间不确定关系(取等号下限):ΔE = ħ ÷ (2×Δt)(J,ħ = 1.0546×10⁻³⁴ J·s);ΔE(eV) = ΔE ÷ e(e = 1.602×10⁻¹⁹)。校验:Δt 非空守卫,Δt 为分母、=0 报错,全 0 报错。判据:无固定分级,Δt 越短能量展宽越大,恒满足 ΔE·Δt ≥ ħ/2。

输入时间不确定度 Δt,求最小能量展宽。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Energy-time uncertaintyΔE·Δt ≥ ħ/2Heisenberg 1927
Level widthΓτ ≈ ħQuantum mechanics
Virtual processesShort-time energy borrowingQFT interpretation
DistinctionTime is not an operatorPauli 1980
Natural linewidthSet by excited-state lifetimeAtomic spectroscopy
Valueħ/2 = 5.27×10⁻³⁵ J·sCODATA 2018
📌 计算说明
  • ΔE·Δt ≥ ℏ/2。
  • Δt=1ns → ΔE≈3.3×10⁻⁷ eV。

📚 深度解析:能量-时间不确定关系

💡 常见使用场景

寿命 1ns
ΔE≥ħ/(2τ)=1.0546e-34/(2×1e-9)=5.27e-26 J=3.29e-7 eV。
寿命 1fs
τ=1e-15 → ΔE≈3.29e-4 eV,超快态线宽显著增大。

❓ 常见问题(FAQ)

是测量误差吗?
是内禀涨落:短寿命态必然有能量展宽(自然线宽)。
与坐标-动量不确定度对称?
形式相似但时间不是算符,含义略有不同。