策略5:粒子和量子

小夏 科学 更新 2024-01-29

一样是不同的。

粒子、量子和各种“潜艇”都愚蠢地不清楚。

一般来说,我们习将构成世界上所有物质的基本单位称为粒子。 这就像我们把人类社会中的每一个基本个体都称为“个体”。 再者,在人类社会中,每个人一般都有自己的名字,比如张。

三、李。 四、王二麻子;同样,每个粒子都是一样的,比如电子、光子、引力子。

然后,根据不同的观察和研究需求,我们开始以多种方式进行分类和命名。 例如,玻色子和费米子根据自旋性质分离根据力学性能,强子、轻子和传播子分为强子根据不同的组合,质子、中子,然后原子、分子等被分离出来。 这也与人类社会中按性别划分的男女分工非常相似按年龄划分,老少分;根据皮肤的颜色,可以区分白色和黑色;根据婚姻,家庭主妇和年长的剩女是分开的;直到根据国籍划分中国人和美国人。

量子与上述概念不同。

与粒子一样,它们以材料的基本单位为目标,通常在亚原子水平的微观尺度上区别在于粒子表示它们的细胞实体,而量子表示它们的细胞状态。

张三刚刚扶着一个不认识的老太太走过马路,表现出助人为乐的高尚品格,是个好人放开老太太,抱着老太太的张三,转头在路边的草地上吐了一口浓痰,凸显了他的鲁莽。

量子前世。 2024年,为了解释黑体实验,普朗克被迫提出了辐射能子论。 假设电磁场与物质之间的能量交换是以不连续性的形式进行的,能量粒子的大小与辐射的频率成正比,比例常数称为普朗克常数,从而推导出普朗克公式。

2024年,为了解释光电效应,爱因斯坦不情愿地引入了光量子的概念,并给出了光量子的能量和动量与辐射的频率和波长之间的关系。 随后,他提出固体的振动能也被量子化,用于解释固体在低温下的比热。

2024年,为了解释原子结构和原子光谱现象,玻尔提出了电子跃迁理论。 根据这一理论,原子中的电子只能在离散的轨道上运动,电子既不吸收也不释放能量,它所处的状态称为“静止态”。 只有当电子从一个轨道迁移到另一个轨道时,能量才会被吸收或辐射。

但关键是,这个理论试图说服人们接受这样的假设,即除了最终结果之外,没有中间过程,飞跃不是先跳后落地分解的,而只是同时发生。 这就像在水壶里烧水,直接从0度到100度,中间没有30度、50度、80度。

2024年,德布罗意为了解释一些经典理论无法解释的现象,提出了物质波的概念,并创立了相波理论,认为所有微观粒子都伴随着一个波,这就是所谓的德布罗意波。 从此,必须闭上眼睛,让自己相信微观粒子具有波粒二元性,颜色是空的,空是颜色,波是颗粒,颗粒是波浪。

有趣的是,这个理论最早出现在德布罗意的博士**中,答辩时学位委员会的所有大佬都认为他在胡说八道,但最终委员会授予他博士学位,理由是他是:“嗯,这家伙看起来很聪明!”。更夸张的是,德布罗意最终还是凭借这个**直接拿下了诺贝尔奖,而且他是历史上唯一一个仅凭学位就能获奖的公牛**。 此外,据说这家伙有王子的头衔。

2024年,海森堡仍然为了解释电子跃迁理论在多电子等复杂情况下的失败,与伯恩和乔丹一起建立了矩阵理论,并在先前的理论中无奈地对电子轨道系统本身提出了奥卡姆剃刀。 由于原子光谱只能反映电子发生轨道跃迁时发生的能量变化,而不能表示电子处于轨道状态时的能量,因此出于较少假设的原则,基于物理理论中只处理可观测量的理解, 而从唯一可观测到的原子辐射频率及其强度出发,矩阵理论不情愿地消除了电子跃迁理论中不可观测的电子轨道概念。

这一理论的重大意义还在于,电子跃迁理论的虚幻描述是用数学来表达的,它成为量子理论数学计算的起点。

2024年,为了进一步解释相波理论中描述的电子动量等性质的缺点,薛定谔从经典力学入手,运用德布罗意公式和变分方法,将物质波的概念与波动方程相结合,最终找到了非相对论波动方程,建立了波动理论。

随后,为了进一步解释波动理论在物理学中的确切含义,波恩提出了对波函数的统计解释。

此后不久,狄拉克证明了波动理论和矩阵理论的数学等价性,以及它们与狭义相对论的统一性。 紧接着,狄拉克和约尔丹独立地发展了一种普遍变换理论,最终形成了量子理论的简洁而完整的数学表达。

至此,量子理论逐渐发展壮大,基本形成,并逐步发展出量子物理、量子力学、量子化学、量子信息等专业学科

然而,纵观量子理论的前世,它似乎一直生活在各种无法解释的现象的各种解释的混乱和喧嚣中,被迫想出各种解释。

前世是这样,这辈子,对不起,似乎还是这样。

今生的量子。 虽然奇怪的事情无处不在,但量子却很多。

随着人类科技的进步,实验物理学的科学科学发展迅速,导致了量子领域中大量能够超越普通人智商的现象。 此行的一位诺贝尔奖获得者曾恶意开玩笑说:“我做实验的唯一目的,就是向其他物理学家展示量子是多么奇怪。 ”

粗略盘点:

量子纠缠:几个粒子处于一个量子态,由于它们的性质已经合成为一个整体的性质,不能单独描述它们的独立性质,只能推广为一个整体系统,这种现象称为量子纠缠。 更奇怪的是,当这些粒子分离时,对其中一个粒子的任何操作都会导致其他粒子同时做出反应,即使它们已经在宇宙的尽头。 无论相距多远,总有一种幽灵般的感应,这听起来不科学。

量子路径:从北京到上海,有上千条道路,但一个处于量子态的粒子不会遵守“安全第一”的铁律,它会同时经过所有的路径。 更不可思议的是,到了上海后,当你不得不更认真地折磨它,才知道它是从哪里来的,它却会随意挑选它,给你指一条路去看,完全无视你因为迷茫而流下的“亲人的两行眼泪”。

量子隧穿:处于量子态的粒子可以穿过势垒远高于其自身能量的势垒,自由进出。 试想一下,就像东来顺火锅里的牛肉丸子一样,可以直接穿过雕刻精美的红铜锅身,来到你的蘸碟上,但是它们在嘴里依旧光滑有弹性,味道还是一样的。

量子叠加:事不宜迟,想想薛定谔的猫,它既活着又死了!

然后是量子漫步,量子起伏,量子扩散,等等。

借用量子理论领袖玻尔的一句名言:“如果有人没有被量子现象所迷惑,那就意味着他还没有真正理解量子理论。 ”

既然实验物理学家们改出了各种诡计,那么理论物理学家们的各种解读又怎能不让人感到意外。

让我们粗略地看一下:

隐变量理论(HVT):粗略地说,由于许多导致量子现象的因素还没有被完全观测到,这些影响其状态的变量对我们来说仍然是隐藏的,所以我们目前无法给出一个完整的解释,而当未来条件满足时,一切都会回到正轨,太阳底下不会有什么新鲜事!嗯,这听起来很谦虚和谨慎!

多元宇宙理论(MWI):也称为平行宇宙,它基本上意味着每个量子态都对应一个排他性的存在场景,甚至是宇宙。 根据这种说法,薛定谔的猫生活在一个宇宙中,死于另一个宇宙。 同理,你可能是这个宇宙中的屌丝,但你可能是另一个宇宙中的暴君,可惜你不知道。

多重历史理论(DH):与平行宇宙相反,该理论认为只有一个宇宙,但历史很多,故事的结局也不同。 猫在一段历史中是死的,在另一段历史中是活的。 同理,你有多少梦想,有多少灿烂的人生经历,可惜你不记得了。

退相干理论(QD):该理论认为,在量子世界中,空间是多维的,大约至少10维,此时的量子是相干的,因此,叠加、纠缠等量子异常属于日常生活。 当我们开始观察时,就相当于在我们所处的宏观世界和量子世界的微观世界之间建立了联系,当微观孤立系统被打破时,量子世界的多维维度开始一个接一个地倒带,量子的相干性逐渐后退,直到一切都回归到只有四维时空的宏观常识。 这有点像曾经在大片中出现的场景,两个警察和土匪在玻璃迷宫中互相追逐,间谍很重却很难找到真尸,当一侧的玻璃被两人的手枪打碎时,他们两人互相射击, 而相互映射的干扰一个接一个地退去,两个血肉之躯终于可以真正KO在一起了。

除上述内容外,还有诸如自发局域理论(GRW)、集成理论、弦和超弦理论等解释。

在这一点上,借用另一位量子理论领袖费曼的一句名言:“如果有人说他已经完全理解了量子理论,那么他一定是一个**。

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