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量子力學中的機率雲其實就是量子力學中的神話,也是薛定鍔及其追隨者胡謅出來的,兒時經常聽說神仙駕著五彩斑斕的祥雲飛臨人間,為人類伸張正義,造福社會,其實這些都是成年人胡編亂造的美麗圖景,可信嗎?實在地說,這些五彩祥雲不過是水蒸汽分子折射太Sunny的結果。
這不難知道,電子機率雲其實就是若干個電子高速運動影像停留的結果,也是現代科技攝影無能為力的結果,又是科學家們的神想象。
從現代科學而言,量子力學機率雲就是電子在飛秒或奈米秒內在原子某個區域內出現的機率的估算,可以用波函式或機率分佈等來表示。
展望未來的科技發展,如光隙隧道顯微鏡,超高速攝像技術的完善,人類有可能把量子機率雲精確到“量子機率線”或“量子概念點”,讓我們拭目以待吧!
理解量子力學中的機率雲,首先得明確一個前提。那就是量子力學不同於牛頓力學,微觀粒子的運動軌跡是完全不可預測的。比如電子,它可能上一瞬間在原子核左邊,下一瞬間就出現在另一側,也可能是所在層級的任意位置。
這樣,微觀粒子在一個時間段的位置也就不可預測。而只能以出現在某個位置的機率來預測。而機率就是指微觀粒子出現在一區域的機率。
而用“雲”來比喻應該只是為了形象,微觀粒子真實軌跡不是雲團狀。再比如一個氫原子它只有一個電子,現在觀測它電子在一段時間內的出現位置,以此推測出現在個位置的機率。從時間為零開始,你就會發現如果將接下來一秒內電子出現區域化為點,就會出現以原子核為中心的一個“機率雲”。
所以機率雲只是形象的描述微觀粒子在一段時間內出現位置的機率圖。以便預測,猜測微觀粒子的運動。
微觀粒子都有自己獨特的機率雲,同一粒子,不同條件下也可能有多種機率雲圖像。