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1 # 肖穎50
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2 # 語境思維
量子力學的有四大核心理念(main ideas):
①能量或物質是由不連續的量子構成的。
②微觀粒子狀態是不確定的:同一量子可同時正反轉可同時身處異地,量子糾纏是超距的。
④電子質子等費米子與光子介子等玻色子,都是沒有半徑的質點,但都有自旋角動量。
這裡,我想請教量子大神指點迷津:
就第①理念,量子是不連續的,量子之間的間隙是些什麼東西?
就第②理念,微觀粒子的不確定性——怎麼變成——宏觀實體的確定性?
就第④理念,所有粒子無體積——怎麼變成——宏觀實體的有體積?
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3 # 探索軟體
某種意義上講,沒有核心。量子力學是唯一一個為了迎合實驗結果,用數學手段組合成的邏輯上自洽的理論。要注意:量子力學的假設多達十幾個。所以至今該理論還有很大的爭論,特別是對波函式的解析。
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4 # 齊文刀
量子理論在應用上,已經是百花齊放,從電腦到鐳射,從核能到生物技術,一直到現今國內一片火熱的量子通訊技術……
但是,負責任的說,量子理論的本質是什麼?目前,仍然沒有一個有說服力的統一的解釋。即使是量子論的奠基者之一,著名科學家玻爾,也感嘆過:“如果有人不為量子理論而感到困惑,那麼他根本就沒有理解量子論”!可以說,對量子論,我們每一個地球人,仍然是“百姓日用而不知”。
因此,接下來我們只能從表象上來說一說,量子理論的幾個特徵第一個特徵,莊子曰“一尺之捶,日取其半,萬世不竭”,如果是在中學物理課上,這句話沒什麼錯誤,但在量子論中,是要打問號的!
常識告訴我們,宇宙中的能量和物質的總量是不變的(小說《三體》中,即以此為起點,推論出著名的黑暗森林法則,吼吼……),能量和物質可以相互轉化。從能量的角度來說,能量在傳輸過程中,並不是連續不斷的傳送和接收,而是分成一小份一小份的,就像人民幣,我遞給你錢,最小的單位就是一分錢,不可再分!
——注意,能量不可無限分割!不可以!那麼在微觀世界裡,物質是不是可以日取其半,萬世不竭?——那也要打問號了,甚至時間和空間,是否也有最小單位?這個容後再表。
能量的這個不可分割的最小單位,就被稱為“量子”!用公式表述也很方便,設單個量子的能量為E,則E=hv,h是普朗克常數,v是頻率。
注意,普朗克常數h和大名鼎鼎的光速c、引力常數G,是我們這個宇宙中,恆定不變的3個基本物理常數。
第二個特徵,具體來說應該是三個,這是目前主流的“哥本哈根解釋”所構建的玻爾的“互補原理”、波昂的機率解釋、海森堡的不確定性,三位科學家,三大基礎理論,共同構成了量子論“哥本哈根解釋”的核心,至今,仍然深刻地影響我們對於整個宇宙的終極認識。
互補理論是說:波和粒子在同一時刻是互斥的,但它們卻在一個更高的層次上統一在一起,作為物質的兩面,納入一個整體概念中。這個其實就是中學物理課上老師含糊的講述卻總也解釋不明白的——光的波粒二象性。
簡單來說,不僅是光,一切物質都有波粒二象性,“你”既是連續的波,又是離散的粒子!這事兒不太好解釋,打個比方,就像是說,人性有善也有惡,但這卻是人性統一的屬性。不過呢,主流來說,人性還是以善為主,對於宏觀物體來說,還是體現粒子性為主。
機率解釋,既然量子是不連續的,那麼就無法計算和觀察微觀粒子的執行軌跡了,那麼應該如何判斷微觀粒子的位置呢?機率!
沒錯就是機率!就像是擲出一個骰子,它代表的是一種隨機性,一種機率分佈,電子電荷在空間中的實際分佈,就是一種機率假設。電子本身不會像波那樣擴充套件開去,但是它的出現機率,彙總起來,則像一個波。
不確定性,又叫做測不準原理,微觀粒子的許多組資料,例如位置和動量,不可能同時測準,這不是誤差造成的,這就是物理規律。
第三大特徵,對於三觀的顛覆機率解釋,不確定性原理和互補原理這三大核心原理中,前兩者摧毀了經典物理世界的因果性,世界是機率,是不確定的,何來因果可言呢?
互補原理和不確定原理又搗毀了世界的客觀性和實在性。觀測行為決定了觀測結果,世界不是客觀實在的,是“觀測”出來的?!
量子理論,簡直違背了我們人類的理性本身。但是,它卻能夠解釋量子世界一切不可思議的現象。這種主流解釋被稱為量子論的“哥本哈根”解釋。
但是,哥本哈根解釋只能說是武林中的少林武當,屬於泰山北斗一樣的存在,卻一直沒有一統江湖,其他各式各樣的學說,就像小門派一樣,也都有一席之地。目前最有可能一統江湖的“日月神教”,大概要算是超弦理論,但是路還沒有完全走通。
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這是下一個科技時代領域裡問題,不好回答。我只會用土話描述,量子力學的核心大概是兩種以上的質能,進行多重工作系相互交換的一種“無源或無燃料”的物理現象。重要的是,從中提取出任意一個個體工作系,它們就是基礎的物理概念中的單體工作系。或者說,量子力學是由多個單體物理工作系拼湊出來的。不知這麼說,行不行?忐忑呀!這不是我能回答的問題。悟空你是不是要把我踢出去呀?推薦這麼難的題,要玩死我咋滴?學學也好,呵呵!不對之處,勿噴。老心臟不禁嚇呀。