还是想聊聊量子力学。因为无知,所以大胆,因为不能理解,也就抱着怀疑的态度,就有了不断的探索和学习。
量子纠缠的神秘是我在开了公众号之后,最想聊的科普内容,所以就有了十天前的文章(链接在文末)。但感觉想说的还很多,今天继续。
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学过高中物理的应该都知道一个词:“波粒二象性”,是微观粒子的属性之一。
当电子不被观测时,它们表现为波动性(出现干涉条纹),进行观测时,电子就表现为粒子性,干涉条纹消失。这个是不是很诡异?这就是物理学中著名的“双缝”实验所呈现的结果。
观测者的存在改变了粒子的行为!
双缝干涉实验是大学中唯一给我留下深刻印象的实验课。就记得当时觉得很奇特,心中想这怎么可能,不会是科学家们在玩魔术那一套,是个科学谎言?当时不敢提出质疑,估计是怕被老师和同学们笑话(以前脸皮特别特别薄),发现我是个傻子,也有可能担心自己智商不够被验证了,哈哈哈。
到现在才知道,它违背了经典物理学中对波和粒子的直观理解,物理学家们也不能给出合理的解释。经典物理学中波和粒子的概念如下:
波: 连续的物理现象,以周期性的振动传播能量。
性质:振幅、频率、波长、波速。
粒子:构成物质的最小、最基本的单位。
性质:大小、质量、电荷、寿命、自旋等
微观粒子的波粒二象性,在量子力学中也可以用叠加态与坍缩态来描述:被观测之前粒子同时处于多种状态的叠加,即叠加态,在观测之后,粒子会坍缩为一种确定的状态,即坍缩态。
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那微观粒子的状态(量子态)可以被测量吗?答案是:既可以也不可以
不是开玩笑,这是量子力学的重要原理:量子态具有不确定性,微观粒子的位置和动量(或能量和时间)无法同时被精确测量。例如,测量电子位置越精确,电子动量的不确定性越大。
那为什么又说可以呢?因为物理学家一直在努力啊。很多人可能听说过薛定谔的猫吧?是的,就是这个叫薛定谔的物理学家列出了描述微观粒子状态的薛定谔方程(有些拗口哈)。大家看看长什么样:
看到这几个方程的样子,是不是非常“高级”,反正我是蒙圈的,看不懂。不管怎么样薛定谔没有白忙活,用方程“捕捉”到了粒子的特性。在一大堆前提条件下,通过方程可计算粒子的分布概率和任何可能实验的平均值(期望值)。
薛定谔方程是量子力学的基本假设之一。仅适用于速度不太大的非相对论粒子,其中也没有包含关于粒子自旋的描述。它有很大的局限性。
也就是说,到目前为止,量子世界依然是飘忽不定,不可捉摸,神秘莫测的!
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微观世界不可琢磨,宏观世界也是变化莫测的!
微观粒子的状态都具有不确定性,这是量子世界的本质。所以,我们可以换一种思维我们来看这个问题。科学注重的是实证,质量、速度、长度、时长等这些概念本质上都是科学家定义出来,用来描述事物规律的工具。用一个确定的、有形的公式、仪器仪表、方法(实验)去“捕捉”不确定性的东西,这本身就是荒谬的吧。
如果用主观意识与客观物质世界的关系,去理解和解释量子世界的这种变化莫测,是不是可以拨云见雾呢。
我们常听说的“一花一世界,一叶一如来”佛学思想揭示了一切事物相互依存、相互渗透的真相。
每个人眼中的世界都是不同的,而且世界上面没有相同的两个人。世界本来是一个“混沌”状态(叠加态),在你感受这个世界的时候,那一刻它发生坍缩,随着你感觉的变化,你感知到的世界也在不断变化形态。
一念天堂,一念地狱。只要你一转念,你的那个世界就可以随之发生改变。
这像不像微观粒子的“波粒二象性”?你的感受(主观意识/观测)决定了世界的状态。不感受时,世界按照原有的规律在运转和变化,表现为波动性;当你感受了,在你眼中的世界就表现为粒子性,是客观存在的。
终于写完了,今天这篇真的是极大地挑战了我的理解和表达能力。
最后,忽然想到王阳明,他创立的心学中的“心即理”,“知行合一”等思想是不是可以与量子力学发生奇妙的碰撞呢?改天试试。
来自:小屋的宇宙
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