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  • 1 # 探索宇宙星辰

    拿量子力學非常經典的雙縫干涉實驗來講解一下。

    這是“世界上十大經典物理實驗之一”。

    它讓科學家感到恐怖,至今無法解釋。

    有人說,它證明世界是虛假的。

    有人說,它可以證明世界上有“鬼魂”存在。

    量子力學的迷人之處可見一斑。

    再附一個B站李永樂老師的講解影片

    https://www.bilibili.com/video/av53678634?from=search&seid=13846936364385790085

  • 2 # 付禮成

    量子力學的迷人之處在於可騙取許多的科研經費。什麼是量子?量子力學的力是什麼?那來的力?一無所知。把光子和電了拿來冠以量子之名,就變成一個新玩具了,大家忙得樂哈哈的,玩來玩去還是光子和電了的舊把戲。其實量子只有糾纏這一個特點,能研究的也只有這一點,離開這一點的任何說教,都是騙人的。

    我雖不知量子力學是什麼東西,但我做為一個科枝愛好者,我知道任何一種自然現象,它只能產生一種規律,不能包羅永珍。

  • 3 # 使用者hjk好健康

    倒不一定“迷人”,相反,讓人覺得宇宙“無趣”了!……“生死疊加”從來就是這樣的?……精子和卵子相遇結合那一刻,就註定一百年後要死亡(還不加十之八九的不如意)?……當然,也可只想生的一面,認為生活“多姿多彩”,“歡天喜地”!……只談人生百年,生活的每一刻同時也離死亡近一刻?……“實在的人生”或“飄蕩的靈魂”誰更“有趣”?不好說!……完全看我們“怎麼想、從哪裡看”?……

  • 4 # 開心小魚

    量子力學是研究微觀世界的的物理學理論,它讓我們認識了浩瀚無垠的宇宙,實質是通過幾種相互作用力,將各種原子和亞原子粒子這些最微小的結構,構建成各種物質,而最終呈現出一個壯麗恢弘的宏觀世界。

    這些微小粒子所存在的微觀世界,與我們所生活的宏觀世界規律完全不同。量子力學的定律,很多時候反常識,反直覺。因此,在我們學習瞭解它的時候,粒子的內稟屬性不斷的同我們的知識體系和世界觀產生衝突。

    這是它最令人困惑的特性,但同時也是它最迷人之處。

    困惑在於其學習者需要具有豐富紮實的數學與普通物理基礎,才能完成推導和驗證,並且還需要有強大的學習能力和可以不斷自我更新,進化的思維方式。因此,它從來不是普及學科,而是透過高考選拔出一批智商和天賦最優秀的人,在大學理工科開設學習。

    迷人在於,它為學習者打開了一個新的世界,這個世界,有完全不同於我們世界的規則和特性,而這個世界又真實存在,並且其蘊含著萬物的本源與宇宙的最終奧秘。

    量子力學的學習過程,就是一個突破自我的過程,每當融合了一個量子與經典的衝突讓兩種認知在腦海中和諧共生,又會遇到一個新的理論之山,它不斷刺激著挑戰慾望和征服慾望,促使著學習者不斷向宇宙最深的秘密不斷探尋求真。

    這一路的學習過程,極其艱難,沒有人不在學習過程中,懷疑過自己的智商是否夠格學習這門學科。費曼曾說“誰要是懂量子力學,那麼他就是真的不懂量子力學”,對這句話,有太多的學習者深以為然。

    這門學科,代表著人類最高智慧與科學,在眾多科學人的努力下,其必將在未來為我們揭示更多的宇宙真相。

  • 5 # 李科儒

    量子力學的迷人之處在哪裡?在最終還是要體現在宏觀世界的應用之中。如果只有空談的理論,而沒有實踐的應用,那麼,再深奧再完美也談不上迷人,只能是騙人了。哈哈哈哈……

  • 6 # cx1944

    普朗克錯了,不存在普朗克量子,沒有最小一份份不可再分的普朗克量子。普朗克根本不懂能量本質。能量本質是什麼是物質的勢能和動能。勢能本質是萬有引力勢能和電磁力勢能,水力發電和核能是萬有引力勢能,強核力就是極近距離萬有引力。化學能是電磁力勢能。動能是物質質量和運動狀態。水力發電是勢能轉變成動能再變成電能,水可以分細到水分子,不要以為水分子不可再分了,一個水分子就是一份能量,一個量子。水分子還可再分,一直分到普朗克認為不能再分為止,是不是就是一份份的不可再分的量子了呢?不是的。因為能量是勢能,如果水電站有100米高水位,可以無限分下去,釐米,奈米就有無限多種能量。同樣物質動能就算粒子小到不可再分,但運動快慢還是可以分細下去。這樣的量子怎樣去研究呢?

  • 7 # 思想聖者

    量子力學是人類根據自身能力,在精神當中,提升自身對空間認知的一種科學表現方式。這時代不斷進步和提高量子力學的應用,在各個領域得到了良好的檢驗,應該值得每一個人在其中運用自己的智慧加以認真的鍛鍊。

  • 8 # 無塵WCJ

    量子力學的迷人之處,在於這個理論基礎上所發展起來的一系列成果,給人類社會帶來的巨大進步,不僅如此,這個理論進一步發展的空間,極為巨大,人類在宏觀和微觀上的科學探索,仍將依託在量子力學理論上。今後的科學發展之路,離不開量子力學奠定的紮實理論基礎。

  • 9 # 行走在高山上的人

    量子力學的迷人之處在於她神秘、偉大而現實存在,是研究微觀粒子運動的物理科學,她目前得到的一些結論超越了人類對已知宏觀世界的理解,比如量子的探測不確定性和量子糾纏,量子糾纏更是擺脫了時空的限制。宇宙中已知所有物質都是由各種粒子構成,也就是說量子力學包含一切,是真正的宇宙級高階科學

  • 10 # 醫家故事

    從來沒覺得量子力學是迷人的,至少作為我們這些建立在物質基礎上的醫學人員來說,量子力學就是一個充滿著矛盾的理論。

  • 11 # 快樂與輕鬆

    最迷人的就是最反常的,量子力學很多現象與我們現有的科學規律是相違背的。你想啊,有可能1+1可能不等於2,萬有引力有可能不存在,我們看到的花有可能不是花,你養的貓死了其實它沒死……多可怕!!!但是又很刺激!

  • 12 # 奇迷怪迷難解之謎

    我們對量子力學寄予了太多期望,認為透過量子力學的研究成果,可以實現瞬移之類的超級夢想,能不能實現不知道,但是前景很美好,所以很迷人。

  • 13 # 雨漸822

    我個人感覺就是它很神奇,把在神話中或許才可以看得到的現象讓我們可以透過它去感覺這種現象真的存在,比如穿牆術(量子隧穿效應),分身術(態疊加原理)等等,這些我在學習量子力學之前都認為那就是假的,可以說有一種讓人耳目一新的感覺,這個是科學本身的美,還有一個就是發現規律的過程很美,每一個發現後面都有一個美妙的故事,像波爾的量子化假定,還有盧瑟福實驗這些發現的後面都有特別美妙的故事,或關乎愛情,或關於朋友,透過這些故事你就有一種感覺,那些像費曼這種牛的不能再牛的大牛也算有血有肉的生命體,也有逗逼的時候(費曼量子力學講義,現在好像到第三版了,不知道有沒有中文版的)這是這些近代物理學家的人性之美吧,我個人感覺這才是最迷人的,說什麼神秘啊什麼之類的,也可能是一方面吧,但是就我感覺佔比不是很大,而且現在也都是做一些量子化學方面的工作

  • 14 # 董加耕

    1、時空彎曲。你可以回到從前,殺死從前的你。(這一條不算,這是廣義相對論的一個結論)

    2、平行宇宙。其實那個從前的你並沒有死,在另一個宇宙中他還活著,正在謀劃如何在你剛出生時,就殺死你這個企圖殺死自己的殺人犯。

    3,薛定諤的貓。死活疊加,死不了,活不成。

    4、意識的參與。只有你去看一下那個貓,才能解除它那個可憐的死活疊加狀態,坍縮為一個是死是活明確確定的狀態。但如果你的運氣不好,本來它可以坍縮為活狀態,結果卻因你的提前觀察而坍縮為死狀態,儘管坍縮是隨機的,但若你是一個善良的人,你的良心也就應該感到不安。唯一可以安慰你的是,在另一個平行的宇宙中,那隻貓還活著。但你眼前的這隻貓,卻是確確實實的死了。

    5、因果律的否定。你剛才的觀察,不僅導致了貓的死亡,也導致了幾天前,甚至幾年前,這隻貓就已經死了。你剛才的觀察,還導致了這隻可憐的貓死了這麼久,卻不能入土為安,任其屍體腐爛發臭。

    貓的死活疊加的分裂,是因為你的觀察,你回到從前自殺時,你的死活狀態的分裂,是誰的觀察引起的?假如你人品有問題,在那個時刻沒有人來看一眼你,你可能就會永遠處於那個死活疊加態中,這是不是意味著你從此就下了地獄?

    宇宙因你的觀察都已經分裂了,你的精神還沒有分裂?

  • 15 # 小宇堂

    量子物理學(量子力學是其中的重要部分)是支配宇宙最小組成(例如基本粒子、原子和分子)行為的定律,被認為是一門艱鉅的課題,是複雜的數學和科學理論以複雜的路徑交織而成的體系。習慣了傳統物理學思維的人會發現在量子力學的世界當中大量經典的原理似乎不再適用,新的原理又似乎詭異地令人難以置信,例如:在量子世界中,事物可以同時存在於兩個地方,甚至……它們可以同時成為兩個不同的東西?這種神奇的反經驗的現象就是量子力學迷人的地方。

    其實,包括愛因斯坦在內的許多非常有名望的科學家們也曾有類似的困惑,並竭盡全力地做了很多嘗試來證明這些奇怪的新理論是錯誤的。然而,他們的嘗試都失敗了,而這些嘗試反而從反面,以一種違反傳統直覺的方式,強化了量子物理學的現實性。這應該不是壞事——自然正以最精妙和隱晦的方式向我們透露這個世界的真相,這種方式難道不迷人嗎?

    量子理論的誕生過程很迷人

    那麼,我們應該如何理解這些奇怪的新理論?是什麼真正使量子物理學如此與眾不同,如此奇特,如此有前途呢?

    首先,讓我們回到1900年,回顧物理學家馬克思·普朗克的工作,是他率先揭開了神秘量子世界的帷幕。

    那一年,普朗克陷入了一個棘手的物理問題中,即如何解釋高溫物體發出的光的輻射。當時,存在著兩個相互矛盾的定律,實際上這兩個定律都不對。

    在電磁頻譜上可見光的兩端之一是波長較長,頻率較低的紅外線,而另一端是波長較短且頻率較高的紫外線。

    維恩定律,可以準確地預測紫外線的實驗結果,但是當涉及到紅外線時,它就崩潰了。

    瑞利-吉恩斯定律涵蓋了紅外線,但不適用於紫外線。

    因此,普朗克需要的是一種能夠正確地同時適用於頻譜兩端的定律。而普朗克用來解決這個問題的技巧對於量子物理學的誕生至關重要,雖然他並沒有意識到自己發現了量子現象。

    後來被普朗克稱為“快樂猜測”的這個技巧很簡單但令人不安,因為必須假設輻射能可以被分割為小份或顆粒,上述問題才能得到完美的解釋。而根據物理學家當時的所知,這種說法是很荒唐的,因為光被理解為波,它是連續的能量形式,理論上不存在可以允許如今被稱為光子的概念存在。但普朗克認為可以人為地假設光同時是波和粒子,儘管這種假設並非普朗克的本意(他只是想利用了一點點數學技巧來解決問題),但這種假設使得物理學世界發生了翻天覆地的變化——一次“無心插柳”的“柳成蔭”。這是多麼迷人的“順其自然”,或者說是自然悄悄地在起作用?

    既是波又是粒子這種雙重性很迷人

    現在我們瞭解到,不僅僅是光,還有宇宙的所有基本組成單元都具有這種雙重性質以及量子世界的其他性質。

    再進一步,帶正電的質子和電中性的中子一起構成原子核,加上核外帶負電荷的電子,這些質子、中子、電子、原子都是實心的粒子或顆粒嗎?

    不,粒子只是一種方便的想象。實際上,沒有任何證據證明這些基本粒子的真實形狀是什麼樣的。事實證明,光、電子、原子、甚至分子都不是簡單的波或粒子。說道這裡,你從小被科普的世界觀是不是崩塌了呢?

    量子糾纏很迷人

    當談到奇怪的量子性質時,這種波粒二象性僅僅是冰山之一角。

    在量子世界中,最引人注目的概念之一是量子糾纏。可以這樣來比喻這種神奇的現象:

    有一對雙胞胎的父母,他們發現兩個孩子對某個事情的看法和意見總是反的,彼此整天鬧彆扭,一個哭一個就笑,一個說做這個另一個總是不同意。最後鬧得關於給他們做什麼吃都無法達成一致。父母以為是雙胞胎故意置氣,故意惡作劇式地對抗彼此。於是有一天父母倆想了個對策,把雙胞胎帶到不同的房間分別詢問關於一些問題的意見,以為這樣兩個孩子就不會故意為難彼此了。這個對策似乎在現實世界大體會有一半機會會得到一致的意見。

    但如果這倆雙胞胎是量子世界當中的一對“糾纏光子”,那這對父母的對策和努力恐怕就要失敗了。因為一對糾纏光子,即便被分開,消除了所有彼此影響的可能,它們之間仍然會存在著某種“迷人的”隱形聯絡,被稱為“糾纏”。就算雙胞胎之一可能會隨時更改自己的想法,但每一次都會與雙胞胎的另一個的想法完美地相反,也就是說:如果一個跟父母說想要吃紅燒牛肉,另一個人就必然會選一個清燉蘿蔔。

    根據精心的計算和實驗,科學家反覆證實並確認了這樣一種現實,但“糾纏”也只是我們知道的許多奇異屬性的一個真例項子。但是,如果我們如此確定,為什麼我們並沒有體驗到什麼的量子效應呢?

    量子現象太隱秘所以迷人

    許多量子物理現象都只發生在很小的長度尺度上,以至於即便使用最強大的顯微鏡,它們也仍然難以觀察得到。

    此外,目睹量子物理學的效應與所謂的“觀測”有根本的不同。看到物體是紅色是一個相當簡單,不引人注目的過程。但探測像電子或光子這樣的量子是完全不同的事情。真實的量子行為往往很脆弱,嘗試對其進行測量通常會構成一個巨大且不可避免的破壞,觀測本身就會阻止量子的怪異現象變得直接可見。 因此我們的觀測,往往是透過非常側面的資訊來推斷,而非直接“看”到。

    量子現象隱秘但也在冥冥地影響著我們的生活,這也很迷人

    但是,我們看不到量子物理學在起作用並不意味著它並未以切實、積極的方式影響我們的生活。量子物理學的影響是巨大的:它不僅是過去一百年來獲得的幾乎所有諾貝爾物理學獎的共同理由,而且它也是從鐳射、超導體到電子技術之類先進技術的重要推動力,最廣泛應用的案例就包括核磁共振造影等醫學成像技術。想想,如果從未發現量子物理學,那麼我們每天理所當然使用者的許多技術或許都不會存在。

    量子計算從超現實變得越來越現實,這個過程很迷人

    在量子現象的實用方面,最宏偉的願景也許就是利用量子物理學的力量開發一種全新的超級計算機。這樣的量子計算機可以在很短地時間內完成當今最快的計算機需要花數個世紀的時間才能完成的計算。這個前景的迷人之處,估計全世界從事量子計算機開發工作的物理學家都知道的(大眾則可能一頭霧水)。

    量子力學很“怪異”,所以很迷人

    如果宇宙真的受量子定律支配,那麼實際上也就沒什麼“怪異”可言了?

    但所謂“怪異”和“迷人”不過都是人類的定義罷了——因為它與我們對世界運轉方式的日常直覺背道而馳。

    我們發現的有關量子系統行為的規律——薛定諤方程等,與我們用來描述日常物體的規律——牛頓運動定律以及您在中學時學到的其他東西顯然不沒有什麼相似之處。我們一生中的絕大部分時間都與遵守牛頓定律的事物在互動,這形成了我們對事物“應該”如何行為的經驗直覺。而量子物理學大大地偏離這一直覺,這才使得我們覺得“奇怪”和“迷人”。

    但是,定義我們的直覺的日常物理法則與量子世界的物理法則之間為什麼有如此大的不同呢?

    斯科特·亞倫森(Scott Aaronson)戲謔地將哥本哈根詮釋描述為“閉上嘴做你的計算,除非從未閉過嘴”,這種詮釋方式基本上就是以一種簡單粗暴的方式斷言了量子現象只是事物的存在的一種方式,並試圖在適用量子規律的微觀尺度與量子尺度之間加上一種斷然的絕對隔離,即認為經典定律(牛頓定律或傳統物理學定律)在宏觀尺度上占主導地位。

    哥本哈根詮釋認為觀測會導致波函式崩潰。宏觀尺度上觀察不到量子現象是因為大量的量子的宏觀互動使得彼此的波函式全數崩潰,堆疊出宏觀上赫然確定的狀態。

    但這種絕對隔離的立場顯然站不住腳,薛定諤的貓的思想假設恰恰表明了這一點:貓的宏觀狀態與微觀原子的狀態糾纏在一起,從而跨越了哥本哈根方法強加隔離邊界的措施。

    薛定諤的貓的思想實驗假設貓的生死是受到鐳原子衰變的不確定性的影響,這樣的邏輯使得宏觀事件和微觀事件聯絡起來,打破了宏觀和微觀之間的某種壁壘。也就是說宏觀的“貓”也具有了量子效應。

    還有一個更好的答案是說,適用於大物體的規律與適用於小型物體的規律並沒有什麼區別——宇宙在各個尺度上都是量子。也就是說,我們看到的“經典規律”僅僅是量子物理學應用於大物體的結果。

    從某種意義上說,這是“更多就是不同”原理的另一種應用,正如安德森(Anderson)指出的那樣,當您研究大量物件的行為時,你會發現其個體間的互動是由某種簡單規律所描述,但你通常也會發現此大型系統的集體行為則似乎是由另一組簡單的規律所描述的,而且這些宏觀規律似乎並不與微觀規律顯然相關(或許是以非常隱晦的方式相關)。從低層規律中產生的高層規律的思想導致了科學的層次結構,例如:化學是大量原子的物理學,而生物學是大量分子的化學等等。這種層級認識是一種非常迷人的哲學。

    見怪不怪,當局者迷

    當我們將量子力學應用於足夠多的粒子以構成可見物體時,粒子及其相互作用仍然受量子規律支配,但集體效應是表現出一組不同的我們稱之為“經典”的規律。也就是說當大量的量子特性集合在一起,就是我們日常看到的現實那個樣子。

    而在某些情況下,這種微觀到宏觀的規律變化的過渡比較容易看到。如果檢視單個量子粒子的行為,您會發現無法始終明確定義其位置或動量。這就是導致某些特徵量子現象的原因,例如物質粒子的波狀干涉。

    但是,實際上大量測量值的平均位置和平均動量完全符合牛頓定律的期望。從某種意義上說,我們觀察到的經典物體的運動軌跡(例如,飛行中的Golf球)就是組成該球的無數原子的平均位置。

    再反過來看另一個例子:

    如果單看一個原子中單個電子的行為,它會非常“量子”,也就是說你只能看到它從一個軌道到另一個軌道的不連續跳躍中吸收或者釋放不連續的能量。但是,如果你觀察導體中大量電子的行為,則看不到任何離散性。一旦施加電壓驅動電流,電子的運動方式就非常經典,其平均速度會平穩增加,沒有任何不連續的跳躍。

    那麼,難道電子在這種情況下就不“跳躍”了嗎?其實它們並沒有真正四處運動——導體中的各個電子仍然在定義明確的能量的離散狀態之間跳躍,只是隨著越來越多的電子加入宏觀的運動,其狀態變得越來越多,狀態之間的能差變小,直到它們開始一起運動並且原子中清晰的能量狀態成為導體中的能帶(通俗地說相當於是超寬的電子軌道)。雖然這種能帶並不是真正的連續能帶,但是在宏觀範圍內,這些能帶會完全交疊銜接在一起,等效於更大的連續能帶。

    導體中的電子以非常經典的方式移動,但是絕緣體當中的電子卻沒有移動,這表明存在著能帶的“間隙”(帶隙),這反過來又證明了電子的波動性質。這種對稱的互相證明似乎也非常迷人呢!

    總結

    迷人是因人而起的一種情緒。量子物理學(包括量子力學)自其誕生之後就不斷地衝擊著我們的傳統認知,它奇特、怪誕、反經驗、卻又自洽或與我們的直覺在最微妙的地方互相應證,因此讓我們覺得它很迷人。

    既然有大量證據表明我們的宇宙是量子的,那麼請反思一下,作為量子世界中的量子生物,我們認為量子物理學很迷人,很難以捉摸,是不是也是一種量子效應導致的宏觀規律呢?

  • 16 # 聞心禪社

    從量子力學,物理學開始將物質與精神,意識等連上關係了,這就意味著科學將開啟一扇新的大門!毫無疑問,目前這扇大門最多僅僅開了一條小小的縫,但透露岀的光芒己是讓科學家們著迷不己了!

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