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1 # 手提燈
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2 # 科學探秘頻道
能夠證明量子理論的實驗,多如牛毛。只要是量子力學能夠解釋的,都可以佐證一下。但是由於量子力學涉及到微觀世界粒子的性質,很多實驗像我們沒有經過專業培訓的人,根本做不來,實驗器材也買不到。
但是卻有一個十分著名卻大家都可以做的實驗來印證量子理論:雙縫干涉實驗。
相信大家對這個實驗都非常熟悉,這個實驗證明了光具有波粒二象(粒子性和波動性),和愛因斯坦的光量子假說相互配合,證明了波粒二象性。
這個實驗只需要一個光源,一個紙板並在上面開兩個平行的狹縫,然後紙板後面放上一個螢幕,螢幕上就顯示出干涉條紋,說明光具有波動性。於是乎,波粒二象就此出世。
當然,專業的量子實驗不止這些,有:如固體比熱、黑體輻射、光電效應、量子糾纏、原子普線等等,都可以佐證量子理論。
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3 # tongfu85665780
平常做實驗,要有實驗目的,方法和器材,時間,地點,實驗人,過程記錄,結果分析等,很麻煩費事。還有些實驗,非用昂貴裝置不可,要資格競爭排隊才行。更有一種實驗,技術達不到,花再多錢也沒用,不得已以思想代替,名之為思想實驗。這種實驗好處是經濟實惠,不受地點人物儀器條件限制,寫出來讓人看,沒有推理破綻就行。比如,現有一種讓普通人百思不得其解的量子雙縫實驗。
設兩個不會影響電子運動的特製並列狹縫,它們之間的距離不小於電子波幅,現在向其中一個狹縫發射了一個電子,在狹縫後面的接收板上,出現了干涉波紋,這就是單電子自我干涉現象。
神秘而詭異的地方在於,這個電子怎麼同時透過兩條縫發生自我干涉的?
是不是有其它東西,如空氣、裝置、儀器等起了干擾作用?沒有的,除了一個正常電子,雙縫,還有接收板這些必備器材,沒有其它任何干擾因素,且器材選擇與實驗設計沒有任何漏洞。物理學家們的異常嚴謹不容質疑。
形象些說,前方分立著兩扇門,有人剛踏過其中一扇,忽然被從另一扇門出來的自己撞倒了,地上出現了兩人相碰的印痕。
把電子換成光子,效果一樣。據稱,該實驗是量子學基礎實驗。此外,還有些衍生實驗,從略。
這個實驗為什麼神奇呢?分析如下:
首先,排除了人為因素。科學家再窮,也比大部分老百姓富有,不會為了錢忽悠人。整個實驗過程嚴肅嚴密。況且不知多少人重複做過類似實驗。這是基本保證,沒這點,下文也沒必要了。
其次,排除了雨滴石穿式的多粒子疊加干涉效應。因為各粒子未必走同樣絕對直線,而有細微的非同步的波動偏離,結果仍可能表現疏密相間現象。科學家們不會幼稚到想不到這一點。整個過程只有一個電子參與,別想多了。
再次,排除了波粒二象性。雙縫距離大於粒子直徑或最大寬度,使粒子不能撞上雙縫中的隔斷,發生中分破裂現象。雖然量子不可分,還是以此確保萬無一失。雙縫間距又大於粒子波幅,無論它怎麼震動,從左縫經過,不會有空間、有分部同時跨越右縫。縫及縫材是可靠的,不會另有量子被激發。當然二縫也不能相距太遠,不然接收板接收不到。
還有,排除了不確定現象。結果明確,一個電子的自我干涉條紋,清晰無疑。多次分別實驗,並未發生有的電子干涉了,有的電子沒幹涉現象。至於該電子到底從A縫,還是B縫透過,無關緊要,因為無論從A縫還是B縫穿越,都會出現干涉。如果只保留一道縫,則不會出現干涉結果。
推想,如果把雙縫換成多個同樣間距的孔洞,一個電子發射過去,接收板上會出現多電子干涉條紋,好比往水中投了一個石子,水面出現好多個干涉圓環波動擴散。但又不是濺起的水滴造成的多環效應。而是,一個電子的多電子效應。
據此,有人會想到超距作用。還有人構造出了平行世界,多宇宙。諸如此類。
如果這種效應可控會怎樣?形象地說,前面兩扇門,A扇門後空空如也,B扇門後有一袋珠寶,主人公眾目睽睽之下從A門經過,B門後的珠寶已進主人公口袋。如果有多扇門呢?主人公,這個現代嶗山道士,一進門,因太貪,給眾多寶貝壓趴了。一再宣告,微觀量子現象不適用於宏觀物體。想象只是幫助理解。據此行動者,後果自負。
不明白的話,有人強烈建議買最新版的原版量子書結合最新雙縫實驗報告研讀。
至此,不懂量子學的人,除了感嘆神奇的量子、神奇的縫,還能說什麼?
“講文明,懂禮貌”,“好好學習,天天向上”。
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4 # 彭曉韜
量子本身概念就不清。所謂支援量子力學的證據均有多解性。如:電子衍射或雙縫干涉現象並不能證明電子具波動性!直線運動到銀屏的電子是不具有衍射或干涉現象的,就如陰極射線映象管,若電子是波動的就不可能形成清晰影象!而路徑上增加晶體或雙縫後才出現衍射或干涉現象。明顯是晶體或雙縫改變了電子運動軌跡,而不是電子本身具有波動特性。其原因在於:晶格或雙縫間存在與電子圍繞原子核運動週期相同的變化電場與磁場,是變化磁場使電子發生偏轉,就如電子映象管一樣!
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這個問題不知道怎麼答。量子力學可以說是描述微觀物質的理論,雖然說是“力學”,但是其意義不僅是描述微觀粒子的運動那麼簡單。量子力學與相對論幾乎是同一時代的偉大理論,兩者透過不同的觀點對宇宙間物質的相互作用進行了闡述,二者的雖有出入,但在某些理論上也是相輔相成的。那麼,涵蓋如此之廣的深奧學科,究竟為我們闡述了什麼呢?
比如,量子的不確定性,具體實驗過程我就不寫了,自己百度吧,大概就是用能量(例如某種光線)刺激某種量子(光子、電子什麼的),按照正常的理論,預先設計好所有的變數,比如能量,速度,質量,去預測一個量子的運動變化應該是可預測的,但是事實上,你無法確定他的速度變化,運動軌跡,這就是量子的不確定性,因為實驗最終告訴我們,其實我們所謂的預測是建立在不能精確掌控所有變數的前提下的,就是說量子的世界是不可預料的,就目前的技術來看。這個實驗得出的結論,與之前其他理論對於宇宙的看法相悖,因為在這之前大多數科學家認為,我們幾乎已經掌握了宇宙中所有的作用力變化,那麼透過數學模型,我們就能預測宇宙未來的走向,而這一實驗的存在無疑是否定了預測未來精確度的可能性,從而在另一層面揭示了宇宙未來存在的多面性,也就是說有可能存在平行宇宙。
量子是構成宇宙的基本元素,量子力學就是研討關於這些基本元素運動規律的理論,而在研究的過程中,人們發現了小小的量子裡面竟然存在著超越我們所認識的多維世界。是的,我們經常聽說對維度空間,可是這個空間的入口在哪呢?根據科學家的探索,多維空間入口的秘密,就藏在小小的量子裡面,比如說電子。當我們無限放大某種量子觀察其內部,就會看到量子的核心——一根及短小的玄,以目前的能力,我們觀察到的玄,就好像一個極微小的點,(但是根據數學結論這其實是一根玄)如果有足夠的能量去撥弄他的頻率,那麼這個量子,例如電子就可能轉化成其他量子,這種變化就好像音樂一般每秒而神奇。當然,這兩個很神奇的理論目前還沒有得到實驗證實,只是理論和數學推導得出的結論。不過相信不久的將來人類的科學進步了就會帶領我們走進一花一世界的神奇領域,就好像電影《蟻人》所描述的一樣。
量子力學的實驗太多了,我能想到就這麼多,很多實驗看似與生活無關,而實際上卻大大的影響了我們的生活,比如網路的飛速發展,是離不開量子力學的支援的,作為一門科學,必須看重實際的實驗結論,因為無論如何,實際與理論之間還是存在差距的。就比如對於未來的預測,這就在無形中產生了一種思辨,究竟是人定勝天,還是天數難改,我們究竟有沒有去證明“神”是否存在的必要。他所影響的不僅僅是一個科學的結論,更廣泛到哲學,宗教等一系列影響人類命運的領域,所以,你的看法是什麼呢?