国产av一二三区|日本不卡动作网站|黄色天天久久影片|99草成人免费在线视频|AV三级片成人电影在线|成年人aV不卡免费播放|日韩无码成人一级片视频|人人看人人玩开心色AV|人妻系列在线观看|亚洲av无码一区二区三区在线播放

網(wǎng)易首頁 > 網(wǎng)易號 > 正文 申請入駐

為什么宏觀世界沒有量子糾纏,波粒二象性,量子隧穿呢?

0
分享至

為什么宏觀世界沒有量子糾纏和波粒二象性呢?按常識,宏觀世界的一切都由微觀世界決定。

既然宏觀都是由微觀決定的,那么微觀規(guī)律也一定也適用于宏觀現(xiàn)象

如果我們能完全掌握微觀世界的所有知識,那從微觀一定可以推導出宏觀規(guī)律。而反過來,從宏觀規(guī)律就未必能推導出微觀規(guī)律。這一論斷不僅適用于物理學,也同樣適用于經(jīng)濟學,歷史學,生物學等所有學科。

如果微觀和宏觀出現(xiàn)偏差,那只會存在一種可能,那就是我們對微觀世界的認知度還遠遠不夠!

在物理學中,宏觀理論的基石是牛頓力學和廣義相對論;微觀理論的基石則是量子力學。

現(xiàn)在很多人都有一種錯覺,認為牛頓力學和量子力學存在難以逾越的隔離帶,兩者沒有什么關聯(lián)。因為微觀世界的波粒二象性,量子疊加,以及不確定關系在宏觀世界貌似并不存在。

但要是仔細一想,這根本就不可能。因為宏觀世界也都是由無數(shù)個微觀粒子構成。那量子力學一定是決定牛頓力學的,而牛頓力學則很難作用到量子力學中的。

物理學史也正好驗證了這一點。

1924年,德布羅意提出了物質波的概念,認為所有微觀粒子都具有波動性。

隨著量子力學的發(fā)展,物理學家漸漸發(fā)現(xiàn)微觀粒子的粒子性只是表象,所有微觀粒子本質上都是波。波動性才是微觀粒子的本質。

所以如何描述微觀粒子的波動性才是真正量化微觀粒子運動的基礎理論。

既然粒子都是波,那波就有波狀,而且波狀會隨著時間不斷變化,我們只需描述波狀隨著時間如何演變就能掌握微觀粒子的運動規(guī)律。

而薛定諤方程正是用于描述粒子波動性隨時間變化的數(shù)學模型。毫不夸張的說,薛定諤方程在微觀世界的重要性絕不亞于牛頓三大定律在宏觀世界的重要性。

可即便微觀世界的“牛頓力學”已經(jīng)誕生,但問題依舊存在,這是因為粒子的波動性會隨著測量而坍塌,薛定諤方程雖然可以很好地計算出粒子波動性坍塌的結果,但卻無法解釋波動性坍塌的內(nèi)部機制!

熟悉電子雙縫干涉實驗的小朋友們都知道,只要我們?nèi)ヌ綔y電子,電子就會喪失波動性,從而表現(xiàn)出類似宏觀世界的實體粒子。

并且在測量前,這些所謂的“實體粒子”并沒有明確的位置,測量行為也只能預測粒子出現(xiàn)在某一位置的概率。

所以波恩才認為,我們不應該把薛定諤方程中的波動性只看成是波,這種波的本質應該是幾率波,也就是粒子出現(xiàn)在某一空間是概率隨機的(概率波和幾率波并不一樣),這種隨機性在空間表現(xiàn)上就特別像是波的形狀。

在電子的雙縫干涉實驗中,如果我們測量電子,就會發(fā)現(xiàn)電子的波動性喪失,從而表現(xiàn)成粒子,這種粒子性就具有比較確定的位置,所以電子此時的狀態(tài)更接近我們熟知的宏觀規(guī)律。

而我們不去測量電子,電子的波動性就會呈現(xiàn)出干涉條紋,此時電子的狀態(tài)就更像量子世界難以理解的反常識現(xiàn)象。

所以我們可以大膽設想,在微觀粒子的波粒二象性中,如果波粒二象性更偏向粒子性,那這時候微觀粒子就更像是宏觀物質,如果更偏向波動性,那么微觀粒子就更像是量子狀態(tài)。

那么這時候問題就來了,如果我們可以一直讓微觀粒子喪失其波動性,而表現(xiàn)成粒子性,那是不是就意味著微觀狀態(tài)就開始過渡到了宏觀狀態(tài)?

答案是肯定的!

那我們應該怎么做,才能讓微觀粒子一直保持粒子狀態(tài)。答案只有一種,那就是外界能量干擾,能量干擾的本質其實就是波疊加。

比如,在電子的雙縫干涉實驗中,之所以測量會導致電子喪失部分波動性(削減),本質是用于探測電子運動的手段是利用微觀粒子去撞擊電子。比如光子,光子打到電子上,電子會吸收光子的部分能量,從而導致電子的波動性降低。

那為什么電子吸收能量后,波動性就會降低?

這就要從粒子波動的性質說起。依舊以電子舉例,按照波恩幾率波的說法,電子的波動性其實是電子出現(xiàn)在某一空間的概率,這種概率可以分布到整個宇宙空間,但并不是毫無規(guī)則地平鋪到整個宇宙中,而更像是無數(shù)個諧振子相互作用,電子絕大部分可能出現(xiàn)的空間會表現(xiàn)成一種波形,而電子則可以被認為是波形上的所有集合。

當我們不去測量電子時,電子的波形可以按照理想模型用完美的正弦波表示。

這種正弦波可以傳播到宇宙中的任何一個位置。所以理論上,電子就可以同時處于宇宙中不同的位置,但這時候電子的位置就具有十分大的不確定性。

而完美的正弦波意味著我們知道這條波的波長,根據(jù)德布羅意的物質波公式,代入波長λ后,就可以計算出這條波的動量P。

電子的位置不確定性越大,波長λ就越確定,所以通過確定的波長計算出的動量也就比較確定。

而如果想要電子更為確定的位置,則需要在電子波中加入不同波長的波,剛才已經(jīng)講了,微觀粒子的本質就是波,所以加入不同的波長,就相當用不同的粒子撞擊電子。之后不同的波(粒子)會相互糾纏,從而導致所有波形成一個更加局域化的波,也可以理解成波包。

這個局域化的波包會“收緊”,這樣就會呈現(xiàn)一個更加精確的位置,也就更像是粒子。

但是這個已經(jīng)“收緊”局域波中擁有很多不同的波長,我們?nèi)绻玫虏剂_意的物質波公式計算這個局域波的動量時就很難下手,所以計算出的動量反而就不精確了。

不同的波長相互纏繞的越多,局域波就越發(fā)“收緊”,位置越精確,更像是粒子。

但是在計算動量時,由于局域波中存在眾多不同的波長,計算出的動量就越不精確。這也是不確定性原理的另一種詮釋。

現(xiàn)在回到一開始的問題,為什么電子吸收能量,波動性就會降低?

這是因為電子吸收能量的本質就是與光子波疊加,

光子波和電子波疊加就會形成局域波,從而導致位置越精確,所以在雙縫干涉實驗中,電子在被測量時才像是粒子。

如果這時候你在往深處想一下,就會明白宏觀世界為什么沒有顯著的波粒二象性。

宏觀物質本質上都是由無數(shù)個基本粒子構成,夸克構成了質子和中子,質子和中子又構成了原子核,原子核和電子又構成了原子,原子之間通過化學鍵又構成了分子,然后分子又構成了宏觀物質。

從夸克這樣的基本粒子出發(fā),到質子,再到原子。越往上,物質的波動性就越來越小。那是因為基本粒子很少會和其他波(粒子)相互疊加,而質子內(nèi)部有三個夸克,這時候三個夸克的波已經(jīng)疊加過了。

所以到質子尺度,其波動性就沒有夸克那么顯著,所以位置就相對精確。如果到原子尺度,原子內(nèi)部已經(jīng)疊加過更多的波了,位置不確定性就更精確了。

這里有個問題需要注意一下,既然位置越精確,動量越不精確,為什么宏觀物質的位置如此精確,同時動量也如此精確。

其實,宏觀物質的動量精確也只是近似值,從夸克到宏觀物質,越往上,動量的不確定性的確越低,但動量不確定性的增加遠遠落后于物質質量的增加,即便宏觀物質動量不確定性相對于基本粒子來說十分大,但是相對于宏觀物質來說,這種誤差可以忽略不計,與此同時,宏觀物質的波長也已經(jīng)短到忽略不計了。

從本質上來說,宏觀物質依舊遵守不確定性關系和波粒二象性。

如果以上都聽懂了,那接下來你就明白為什么宏觀世界“沒有”量子糾纏和量子隧穿了。

剛才我已經(jīng)講了,對于像電子這樣的基本粒子,它的波形由于沒有任何干擾,所以波形十分完美,可以理解成正弦波,并且擴散到整個宇宙空間。要注意,波動性只是說電子可能出現(xiàn)的位置絕大部分是遵守波型的,但這并不是意味著電子出現(xiàn)的位置不會跳躍到整體波形之外。

即便在電子波中創(chuàng)建一個勢壘,電子依舊有概率穿過勢壘出現(xiàn)在其他地方。宏觀物質之所以不存在量子隧穿,主要有兩個原因!

第一個原因就是:對于宏觀物體內(nèi)部的基本粒子來說,它們的波已經(jīng)疊加過很多次了,波動性本來就沒有那么強了,所以穿過勢壘的概率就更低。

第二個原因是:宏觀物體要整體發(fā)生量子隧穿,就要求宏觀物體中所有微觀粒子都同時發(fā)生勢壘貫穿,這在概率上幾乎為0。

所以人體才不會像電子那樣,出現(xiàn)隔空穿墻般的量子隧穿效應。

說完量子隧穿效應,我們再說量子糾纏。

剛才已經(jīng)說過了,電子這樣的基本粒子在不被測量時,就可以理解成一個可以彌漫整個宇宙的完美正弦波。波即是粒子,粒子即是波。而一旦有其他波(粒子)與其疊加,那么這時候兩條波就會形成一個共同的局域波,而這個局域波其實就是由兩個粒子組成的一個整體,兩個粒子共享同一條波。

這時候它們就會形成糾纏態(tài),也就是糾纏粒子。這時候對其中一個進行測量,另一個肯定會同時作用,這就是量子糾纏。

由于局域波是多個波疊加之后的形成的,所以位置不確定性相對就更加精確。

如果波(粒子)疊加的越來越多,它們之間形成的局域波的位置就越來越精確,所以糾纏粒子的空間范圍就越來越??!

對于宏觀物質來說,由無數(shù)個波(粒子)疊加形成的局域波,其位置精確度導致糾纏粒子的活動范圍會縮小到納米尺度。即便宏觀物質內(nèi)部依舊存在量子糾纏,但是糾纏的范圍已經(jīng)小到足以忽略不計。

所以尺度越大的物質,量子糾纏越不顯著。

講到這里,你就會明白微觀世界擁有的波粒二象性,量子糾纏,不確定性關系在宏觀世界依舊存在,只不過小到我們無法觀察到而已!

如果量子力學對微觀世界的描述是完全正確的,那么量子力學就是宇宙規(guī)律的基礎,宏觀現(xiàn)象必然是基于量子力學來演化的,牛頓力學只不過是量子力學的真子集,是量子力學在宏觀世界的近似理論!

特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關推薦
熱點推薦
天價!拉波爾塔證實:巴黎曾2.5億歐報價16歲亞馬爾被拒

天價!拉波爾塔證實:巴黎曾2.5億歐報價16歲亞馬爾被拒

愛奇藝體育
2026-02-25 10:40:58
《鏢人》逆跌,4人零差評,4人升咖,2人翻紅,只有他被罵慘!

《鏢人》逆跌,4人零差評,4人升咖,2人翻紅,只有他被罵慘!

白日追夢人
2026-02-24 04:04:34
沙特態(tài)度大變,美國對伊朗動手少了一個障礙,哈梅內(nèi)伊危險迫近?

沙特態(tài)度大變,美國對伊朗動手少了一個障礙,哈梅內(nèi)伊危險迫近?

風干迷茫人
2026-02-25 10:26:27
在小縣城名聲很臭是啥體驗?網(wǎng)友:臉皮夠厚,一切不成問題

在小縣城名聲很臭是啥體驗?網(wǎng)友:臉皮夠厚,一切不成問題

解讀熱點事件
2026-02-04 00:05:07
一覺醒來,伊朗有了大動作

一覺醒來,伊朗有了大動作

虛聲
2026-02-23 20:01:14
打臉來得太快!小S剛吐槽外甥女沒禮貌 保姆一句話讓她下不來臺!

打臉來得太快!小S剛吐槽外甥女沒禮貌 保姆一句話讓她下不來臺!

可樂談情感
2026-02-24 08:39:48
北大才子楊舒春,不顧父母跪求拒進外交部,癡迷種地,后來怎樣了

北大才子楊舒春,不顧父母跪求拒進外交部,癡迷種地,后來怎樣了

珺瑤婉史
2025-12-25 19:45:03
善惡到頭終有報?57歲央視女主持王小丫,已走上另一條大路

善惡到頭終有報?57歲央視女主持王小丫,已走上另一條大路

妙知
2026-01-13 11:55:41
96年,清華女碩士執(zhí)意遠嫁非洲,生下5個混血孩子,如今怎樣了?

96年,清華女碩士執(zhí)意遠嫁非洲,生下5個混血孩子,如今怎樣了?

起喜電影
2026-02-22 13:22:34
1974年,李德生去北京專程探望鄧小平,鄧小平:王近山怎么樣了?

1974年,李德生去北京專程探望鄧小平,鄧小平:王近山怎么樣了?

潯陽咸魚
2026-02-25 10:45:09
這個世界上最搞不懂的,就是尼格買提的父母了

這個世界上最搞不懂的,就是尼格買提的父母了

百態(tài)人間
2026-02-24 15:44:11
西湖大學搞雙標,網(wǎng)友叫好聲一片!被曝外籍生學費35萬,國內(nèi)生僅6千

西湖大學搞雙標,網(wǎng)友叫好聲一片!被曝外籍生學費35萬,國內(nèi)生僅6千

趣筆談
2026-02-25 10:42:58
巴拿馬政府強行接管李嘉誠旗下港口 外交部回應將維護企業(yè)正當合法權益

巴拿馬政府強行接管李嘉誠旗下港口 外交部回應將維護企業(yè)正當合法權益

長江商報
2026-02-25 10:39:12
吳石夫人王碧奎臺灣漂泊三十年不回大陸,晚年赴美才道出半生秘密

吳石夫人王碧奎臺灣漂泊三十年不回大陸,晚年赴美才道出半生秘密

嘮叨說歷史
2026-01-14 14:33:46
40歲存款要達到什么水平?

40歲存款要達到什么水平?

In風尚
2026-02-23 06:04:00
姚晨過年回家被“連罵三天”事件,撕開了中國人的統(tǒng)一春節(jié)噩夢!

姚晨過年回家被“連罵三天”事件,撕開了中國人的統(tǒng)一春節(jié)噩夢!

脆皮先生
2026-02-23 19:35:34
小品《血壓計》引發(fā)醫(yī)生群體強烈反對!是否低估了醫(yī)學與醫(yī)者的尊嚴?

小品《血壓計》引發(fā)醫(yī)生群體強烈反對!是否低估了醫(yī)學與醫(yī)者的尊嚴?

今日養(yǎng)生之道
2026-02-25 08:43:05
四川任免陳嵐、榮全、代光舉、李天滿、童夢等職務

四川任免陳嵐、榮全、代光舉、李天滿、童夢等職務

中國經(jīng)濟網(wǎng)
2026-02-25 10:38:05
高市連任首相第三天,中方代表通告全球,日本沒有資格“入?!?>
    </a>
        <h3>
      <a href=福建平子
2026-02-25 10:20:20
很多人低估了一萬塊的威力

很多人低估了一萬塊的威力

洞見
2026-01-12 20:34:37
2026-02-25 11:31:00
科學認識論 incentive-icons
科學認識論
通俗的文筆,普及科學知識!
1150文章數(shù) 135911關注度
往期回顧 全部

頭條要聞

媒體:中國開年對日本出"重拳" 反制手段根本性質變

頭條要聞

媒體:中國開年對日本出"重拳" 反制手段根本性質變

體育要聞

曝雄鹿計劃今夏追小卡 字母哥渴望與其并肩作戰(zhàn)

娛樂要聞

撒貝寧到沈陽跑親戚 老婆李白模特身材

財經(jīng)要聞

春節(jié)檔"開門黑" 電影票少賣了7000萬張

科技要聞

蘋果MacBook Pro要加觸摸屏了,還帶靈動島

汽車要聞

方程豹首款轎車實車圖曝光 就等價格了?

態(tài)度原創(chuàng)

手機
親子
教育
旅游
公開課

手機要聞

三星闊折疊Galaxy Z Fold Wide手機外觀圖曝光

親子要聞

上交壓歲錢的時候到了

教育要聞

9點開始!2026山東單招綜評報名25日--27日3天!有詳細教程!

旅游要聞

有限空間釋放無限價值

公開課

李玫瑾:為什么性格比能力更重要?

無障礙瀏覽 進入關懷版