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量子力学的故事

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量子力学相对更简单。使他更加难以理解。是他的思想难以理解。而是在实验中发生的现象难以理解。举几个例子。初中的物理曾经讲道光具有波粒二象性。记得吗?这就是一个非常我们难以理解的东西。我们知道波是什么呢波,比如水波就是在水。在形成的一种荡漾的一种,水的一种表面的波动。它本身并不是一种物质。而是水的一种状态。这是波?那他怎么会是腻子呢?但是在物理实验中就发现这个光它既会是粒子又会是波。这个在当时。波尔所领导的哥本哈根学派。他们在实验中发生了一个非常诡异的现象。这个现象是为了测量电子的。所以在现代的量子力学看来,所有的这些质子中子和电子他们都和光一样,具有波粒二相性。我们来看这个实验。是从一个地方发出一个电子。然后在中间留一条缝。后面一个平。你是这样的实验的时候,结果就会发现这个垫子就会从这种这个缝穿过。打在那个屏上面。这样就显示了粒子的特性。也就是在这种情况下,电子显示它是一个粒子。电子。然后当你。做一个垫子。中间一个平。上面有两条缝。然后再在后面立一个平。结果发现这个垫子会同时从这两条缝中穿过。可以在后面的屏上显示出一个干涉的条纹。高中的物理应该学过光的干涉和衍射现象?也就是这个时候这个电子它发生了这个干涉现象。他在后面的屏上显示一个一条暗一条明,一条暗一条明的这样一个干涉的条纹。这就非常诡异了。明这个电子它既是波又是电又是例子。而且更诡异的是。还和你想测量的思想有关。测它是粒子的时候,它结果就显示它是粒子。两侧它是波的时候,它就显示它就是波。这实在太不可思议了。哥本哈根学派提出了他的解释。他就是人类的测量行为,我们的意识改变了这个世界。使得在测量的时候,当你想测测它是粒子的时候,它就显示是粒子。你想他是播的时候他就是播。这可能吗?所以后来的着名的物理学家费曼过,这个世界没有人真正的懂量子力学。大家都看到了这种现象,然后这样解释而已。让饶这种思想可以改变这个世界吗?如果没有人存在,那么这个世界这个电子到底是粒子还是波呢?是量子力学的第1个诡异之处。这种现象所以量子力学。有些科学家提出了所谓的什么多宇宙理论,因为这个垫子它可以同时穿过两。凤。所以也就是可以两个宇宙同时存在。我们再来想量子力学的另外一条原理。叫做测不准原理。这条原理是物理学家海森堡提出来的。他是波尔的学生。日本哈根学派有一大批这样的人。都是当时最伟大的物理学家。都市诺贝尔物理学奖获得者。这些人有泡利。德布罗意。迪拉克。那还有海参煲。他们的老师波尔。森宝提出了一个什么原理呢?牛顿的经典力学里面。可以测量一个物体,它运动的时候测量它的位置。和它的动量。到了一个物体,它的位置和它的动量我们就可以。计算出他将来的任何时间,任何所在的位置。如果我们把我们周围所有的物体都测出了它的位置和动量。就可以通过方程计算出所有物体它未来的位置。比如太阳月亮地球。知道他们的位置和他们的动量。我们就可以计算出他将来的位置。就是牛顿力学最伟大的成就。就是我们可以用我们的理性去计算这个世界。 I我们人类就用这方式,有一个数学家通过计算算出了海王星的位置。当是已经发现了王星。但是发现王星的运行轨迹和理论上的计算有差别。物理学家就猜测应该在它外面有一个行星干扰了它的轨迹。数学家就根据牛顿的力学的原理算出了那颗行星的位置。后物理学家文学家就用文望远镜在他计算的位置进行观测。结果真的发现了一颗行星就是海王星。这是一个非常伟大的成就,它证明了我们的理性,可以去。完整的把握这个世界。这对人类来。形成了一种非常强大的自信。也就是人类可以征服自然。然后海森堡在进行量子力学研究的时候发现。我无法去同时测到一个电子的位置和动量。为什么呢?因为我要测量一个电子它的位置和动量的时候。你必须要把光打在垫子上。你把光打在它上面,你一次只能测量一个量。要不测量位置。要不测量动量?不可能同时测量位置和动量。然后你测量了其中的一个量之后。我因为你的光打在伶子上,这个时候电子的位置和动量都会发生变化。在测量电子的另一个量的时候,就不是原来的那个状态的那个量了。由疵出结论,我们无法同时测得一个电子的位置和动量。这就是测不准原理。这是颠覆性的。为按照牛顿的经典力学,我们可以同时测量一个物体的动量和位置,然后由此可以去预测整个世界它的运校现在海参保认为我们只能够测量到这个世界的50%。不能测量到这个世界的100%。并不能同时测量动量和位置。疵出结论,我们无法去预测这个世界。只能去用概率的去估计这个世界。也就是在量子力学里面,我们没有办法去准确的估计一个垫子它的位置在哪里。我们只能给出他在某个位置的概率。从而得出结论。这个世界是一种概率的世界。爱因斯坦对此相当反对。出了一句着名的话。就是上帝不掷骰子。就是他不认为这个世界是一种概率的。应该是确定的。波尔和哥本哈根学派就和他进行了辩论。长达30年。结果是没有结论的。爱因斯坦死后,物理学又进行了几十年的研究。结果倾向一波尔和哥本哈根学派是对的。但是量子力学到底是什么?费曼认为谁也不懂。是根据实验的现象,大家做出了一种猜测性的解释而已。我们来想象一下。质子中子电子它们都是波。都是例子。我们所见到的物体他们都是我们看我们的桌子凳子电视机。他们不是波吧?那么既然电子中子自己都是波,我们的现实的物体又是由质子电子中子他们组成的,它们又为什么会形成一个固定的物体不是波呢?而且根据实验发现我们想观察的时候让它是例子,它就是例子,让它是波就是波,那么我们的世界怎么会每就是固定的,他不会一下子是例子,一下子是波呢。所以是无法理解。力学到底是什么知道?

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