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量子力学的颠覆性究竟有多大?

时间:2021-01-10 09:33 来源:菜叶 作者: 菜叶

【菜叶网阅读分享】

量子力学是自然科学史上被实验证明最精确的一个理论,但是量子的观念,却没有人能够真正理解——包括量子力学的创始人们

在此之前,我们要了解一个很有名的实验——“薛定谔的猫”,这个实验是量子力学的创始人薛定谔提出的。

量子力学的颠覆性究竟有多大?

他说首先把一只猫放进一个封闭的盒子里,并用毒气毒它,不过毒气是由原子核衰变发射出来的粒子触发的,而这个原子核只有百分之五十的可能性发生衰变,毒气一触发就会杀死这只猫,就是说猫也处于这种既死又活的叠加状态。这是他想象中的一个实验。在量子力学中,我们称猫的状态为死亡和生存的叠加。

这个也许还是不好理解的,而且也不容易被证实,那么下面这个单电子的双缝干涉实验就能比较直观的说明态叠加原理和坍缩了。当我们做单电子的双缝干涉实验时,干涉条纹会留在两个缝上。

但一旦我们用特殊仪器观察电子,干涉条纹就消失了。对此的解释如下:当我们不观察时,电子是波动的,因此它们可以分散并留下条纹;

之前在菜叶网上看过相关的资料,一旦我们观察行为发生,就有光子撞击电子,电子有一个确定的位置,显示出特殊性,并且可以在不干扰两个狭缝的情况下以直线传播。在没有观察的情况下,由于电子没有确定的位置,电子处于各种位置的叠加状态,人类的观察使电子脱离叠加状态。

量子力学的颠覆性究竟有多大?

那么量子力学的颠覆性究竟有多大?

举个通俗的例子就明白了!用现实世界打个比方,比如说你在卧室里玩电脑游戏,现实中你的位置和速度都可以完全确定,也就说你就在那里。

但如果按照量子力学的观点来理解,你就不一定在电脑前了,理论上你有可能在任何地方,甚至可能在月亮上,而我观测的时候,你就只处在电脑前这一种状态!

量子力学的颠覆性究竟有多大?

是不是很疯狂?

我们来试想一个场景,有个沙堆,你这个时候一粒一粒沙子放下放,请问,你放到第几粒沙子,这个沙堆会塌?

这个问题看起来好像很容易的样子。实际上,它的复杂程度超乎一般人的想象力,其中每一粒沙子的受力都极其复杂,我们至今对此无解。

再比如:著名的蝴蝶效应,说的是一只蝴蝶在南美轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。

量子力学的颠覆性究竟有多大?

这个其实也叫做混沌系统,指的是在一个动态系统当中。只要初始条件发生一点点变化,就会带来整个系统长期巨大的链式反应。

这就是量子世界最基本的特征:不确定性,所以不能用我们宏观世界的理解方式去理解微观世界。微观世界里一切都是不确定的,要想确定,只有一种方式,那就是:观测,这里的观测不仅仅用眼睛,包括一切形式的观测手段

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