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一网二象是什么游戏,爱因斯坦发现了什么

来源:整理 时间:2022-05-21 08:04:44 编辑:游戏知识 手机版

量子物理认为,一个粒子在被观测前,它并不是一个实实在在的东西,而是一团虚无缥缈、在空间中弥漫散开的波,其行为特征只能用波函数来描述。记住重点:被观测前,我们谈论的并不是一个实体,用经典量子力学哥本哈根派领袖人物玻尔的话来说:在观测前,谈论一个粒子的行为是无意义的。但是,一旦实施观测,微粒将立即呈现出粒子的所有特性,“变身”为一个实实在在的粒子。

用术语讲,它的波函数“坍缩”了。这种理论引起了当时物理界很多人的质疑,包括大名鼎鼎的爱因斯坦、还有号称“物理界之段正淳”的薛定谔(这个外号是我给他起的,调剂一下。不过薛定谔的情人确实不少^_^)薛定谔在1935年发表了论文《量子力学的现状》,其中描述了一个假想的实验,这个实验在后来就被称为“薛定谔的猫”。

具体思路其实非常简单:在一个不透明的箱子里放一个原子、一套装置、一个毒气瓶、一个可怜的喵星人。原子如果衰变放出一个中子,就通过这套装置打破毒气瓶,喵星人死翘翘。原子如果不衰变,装置就不启动,喵星人活蹦乱跳。问题是被观测前,原子的状态是不确定的,处于一种衰变\不衰变的叠加态,那么,那只可怜的猫也就处于死\活的叠加态。

“薛定谔的猫”最可怕之处在于,它把原本是微观世界粒子的特征,延伸到了我们的宏观世界。一次“观测行为”就能决定一只猫的生死,这怎么想都有点让人毛骨悚然。更糟糕的是,它把“意识”这个东东(观测需要一个有“意识”的生命)带进了物理学。要命的是,科学家对于“意识”连个定义都没有呢!什么是“意识”?人有意识,猫有意识吗?小强呢?细菌呢?虽然不可思议,但是量子力学理论不得不承认:是的,这个世界就是这样的。

为了解决意识问题,量子力学衍生出了很多理论,如多宇宙理论等,但都各有缺陷。目前量子理论在应用方面取得很大的成就,但在理论方面尚未有决定性的突破。由超弦理论发展出的M理论被认为是最有前景的,它有望统一所有粒子和基本力,解释很多我们目前尚难解释的问题。好了,这就是关于“薛定谔的猫”最通俗的大白话解释,希望说清楚了。

光子的波粒二象性与电子的波粒二象性完全一致吗?

微观粒子的波粒二象性,最初是由光的行为得出的。早在牛顿的经典力学时期,虽然基本粒子还没有被发现,但是人类对于光却已经进行了非常细致的研究,做了许多相关的实验。在这些实验中,有的适合于用光的粒子性来解释,如三角棱镜折射实验;有的则适合于用光的波动性予以解释,如光的干涉实验。后来,德布罗意提出了物质波的假设,认为所有的粒子都具有波动性。

这一假设,借助于电子双缝实验,得到了证实。于是,根据量子力学,包括光子和电子在内的所有微观粒子,都具有波粒二象性。由于电子和质子等基本粒子,都有确定的最低质量即通常所说的静质量,因而它们的本质是粒子这一点,是没有疑问的。于是,针对粒子的波粒二象性,尚存的问题是,这些粒子的波动性,究竟是如何产生的?对此,有两种不同的解释。

其一,是将波动性归结为粒子内在的天然属性;其二,是将波动性归结为粒子的外在物理背景的不连续性。就光子而言,情况比较特殊。如果光的本质也是粒子,也具有最小的质量和固定的半径,则可以与其他微观粒子一样,其波动性要么是其内在的天然禀性,要么也可以感受到外部空间的不连续性所产生的扰动。当然,如果产生波动性的原因是粒子自身的内在属性,则即便光的本质是粒子,也会因为其与电子的巨大差异,而使得两者具有波动性的原因是不同的。

只有光的本质是粒子,同时导致微观粒子具有波动性的原因是它们的外在物理空间的不连续性,那么光子才会和其他的粒子一样,感受到空间的不连续性,从而也具有了波动性。由于普朗克常数h的普遍存在,其物理量纲是不可再分的最小粒子的角动量;而通过光电效应,说明光子是充斥于空间的最小粒子的激发态。因而,光子就是由普朗克常数h定义的粒子。

所以,光子的质量和半径,都是大于零的。至于将波动性归结为粒子的内在属性这一解释,由于其导致了世界的概率性,即物质的存在形式只是物质存在概率的叠加态,从而使人类陷入了认识的困境,产生了非定域性即超距现象。因而,这种解释是不适当的。总之,光子和电子一样,它们的本质都是粒子,而导致两者具有波动性的原因,都是存在着同一个不连续的量子空间。

物质都具有波粒二象性,两人在睡觉时叠加的频率相同时会发生什么呢?

物质都具有波粒二象性,这个概念本身就非常可疑;同学们先不要急着反驳我的观点,我先讲几个事实。宏观世界的认知我先不谈睡觉,我谈谈吃鸡。一、粒子性。现在你在荒野行动里面,拿到一把大狙,你躲在隐蔽的据点里面,瞄准每一个路过的人,枪法神准而冷静,你每一枪都消灭一个敌人,99声枪响后,你顺利吃鸡,这就是粒子性,子弹和吃鸡一一对应。

二、波。你吃鸡赢得年度总冠军,有幸站在广场上,万众瞩目,你发表吃鸡感言,每一句话都发自肺腑,在场的每一个听众都被你的演讲打动,这就是声波的覆盖性。三、你有没有在听过物质具有波粒二象性后,觉得你有可能在第一幕中,只开一枪,就把99个人扫荡干净。然后你赢得吃鸡年度总冠军的演讲中,无论怎么努力,台下一万人,永远只有一个听众听到你的声音?同学们,宏观世界里面会不会发生这样的奇遇?你和我谈世间万物都有波粒二象性?你什么时候见过玻璃二象性可以随意的互换的情形?咱们的世界可不是修真玄幻的世界好吗。

微观世界的颠覆我们谈波粒二象性,不是抓到一个阿猫阿狗,就来波粒二象性一把的,这必须放到微观尺度来讨论,才有实际意义。在微观尺度里面,在到达一个电子左右的尺度,我们的科学家发现“波性质”和“粒子性质”在同一个“物体”上有着惊人的混合。简单的说,电子有的时候有表现出粒子的性质、有的时候表现出波的性质。而这个表现方式,和人们观测的方式有直接联系,简单的说,你用检验波的方式观测电子,它就是个波;而你用检测粒子的方式对待电子,它里面就成为一个粒子。

这可以通过著名的电子单缝和双缝实验进行验证,我就不多说了。宏观和微观的桥梁有较真的同学这里就会提问了,既然宏观的物质遵循经典定律,而微观的粒子又只遵循量子论,那么它们的分界点在哪里?存不存在一个临界点,这个临界点又是什么?这是个好问题,而不是抬杠。其实一切不存在分界点,而是看概率。微观粒子世界里面,按照量子论的计算和预测,实验结果是相当的准确;而宏观物体的运动,按照经典理论,同样可以精准的预测和计算。

但是当物质开始缩小,被细分之时,经典理论的误差将增大,而量子论的计算将更准确;同样当粒子抱团增大,慢慢变成宏观物质之时,量子论的误差和经典理论的误差将缩小,逐步经典理论也可以达到相应的误差范围内。所以,一切就看你的接受程度和实验讲究的精确程度而确定。量子论是比经典理论适用性更强调理论,而经典理论是物质在宏观世界里面的近似值。

结语到这里,我基本表达完毕我的想法了。有同学必然追问,梦呢?猫先生,你怎么不说梦呢?我提供几种途径来解释题主的第二段疑问。一、科学必须可以证伪,如果一个问题不能证伪,它根本不算一个科学的问题,而将落入哲学或者扯淡的领域。对于不可证伪的事情,我们有“奥卡姆剃刀”原则,剔除可能性极低的“解释”,否则所有的哲学讨论都会陷入无意义的诡辩。

面对相悖的两种假说,选择所需要假设最少的哪一个;如无必要,勿增实体!二、你不懂我在说什么,我再给一个暴力一点的方法:“牛顿的火焰激光剑”what cannot be settled by experiment is not worth debating——不能被试验验证的问题,不值得辩论!三、还不行,你还要问梦境呢?最后的手段——希钦斯剃刀What can be asserted without evidence can be dismissed without evidence——无证据基础的宣称,可无需证据地驳回。

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