量子是現代物理學中的一個重要概念,是一個物理量的最小不可分割的基本單位。而量子力學與精典物理學有著根本的區別,量子力學提供了全新的原理以及不一樣的思索形式。
在量子的世界內,可以毋須遵守精典物理學定理,因此人們對量子世界的探求仍然達不到預期狀態。我們曉得愛因斯坦是一位杰出一位科學家,解開了無數謎題,但是世界上有一個奇怪的現象。
愛因斯坦對此也倍感疑惑,并把這些現象稱為"遠處的古怪行為",通常也被稱為"量子糾纏",量子糾纏是量子力學中的一種怪異現象,今天我們就要來認識可怕的量子世界。
量子力學的真相。
最開始,人類對于微觀世界的理解還是借助牛頓的精典物理學,自從普朗克和愛因斯坦奠定了量子力學的基礎以后,人類才即將開始對量子力學以及微觀世界的研究。
量子力學是描述微觀世界的一種理論,主要是描述原子和亞原子尺度的物理學理論 ,與相對論一起構成現代物理學的理論基礎,也是現代物理學最基礎的理論之一。
根據量子理論,粒子的行為像波,用來描述粒子行為的“波函數”可以預測一個粒子可能的特點,比如其位置與速率,而非確定的特點。量子力學的問世徹底改變了人類對物質組成成份的認識。
如今在現代社會中, 量子力學早已廣泛應用于量子物理、量子估算、超導磁體、 發光二極管、晶體管和半導體如微處理器等多個領域。
簡單的理解量子力學,那就是拿來研究微觀世界的理論,在量子力學中還有一些物理學中比較奇特的概念,就如糾纏和不確定性原理。
量子糾纏。
愛因斯坦也將量子糾纏稱為“鬼魅似的遠距作用”量子物理學是什么概念,是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的一種現象,比較奇特。
距離遙遠的兩個粒子中,一個粒子的行為會影響到另一個的狀態 ,當其中一個粒子的狀態發生變化,另一顆也會即刻發生相應的狀態變化,無視距離和速率,并且速率遠遠超過光速。
量子糾纏被譽為是最難理解的自然現象之一,而所謂量子糾纏的主要意思就是幾個粒子在相互作用后,本來各自的特點將會弄成整體的性質。
而單個粒子的性質沒辦法未能更好被描述下來,只能描述出整體的性質,在未來,我們科學家也希望可以借助這樣的粒子糾纏來建造量子計算機,進行超高速估算 。
薛定諤的貓
這是量子力學中一個知名的思想實驗,也是一個腦海風暴量子物理學是什么概念,大致是這樣的:假設有一個密閉的袋子,里面關著一只貓,還有微觀的放射性原子,一個可以測量原子衰變的裝置以及一個毒氣釋放裝置,而這個放射性原子的半衰期是一個小時,一個小時內可以形成一個粒子,也可能不形成。
這也就是說,如果原子衰變,小貓死;原子未衰變,小貓活。因為原子的衰變不可確定,因此兔子的生死也不確定,只有在打開袋子的時侯,才曉得兔子是活的還是死的,那么在打開袋子之前,里面就是一只“既是死,也是活”的貓!
根據量子力學理論來看,由于放射性的原子是處于衰變和未衰變兩種狀態的疊加,那么貓就理應處于死貓和活貓的疊加狀態,但是,現實生活中是不可能存在既死又活的貓,必須在打開容器后才曉得結果 。
這個實驗巧妙的直接把微觀世界的狀態引到了可以直觀理解的宏觀世界來,而玻爾之前的說法是在打開袋子之前,原子是處在“衰變”與“未衰變”的疊加態,當打開袋子來看,這個觀測的動作即疊加態就發生了塌陷,穩定地處于其中一種狀態。
這個思想實驗已然成為了量子力學最精典的問題,也是量子理論的一塊絆腳石,并且隨著量子力學的發展,薛定諤的貓還延展出了平行宇宙等數學問題以及一些哲學爭議。
結語。
在所有數學科學理論中,量子力學被覺得是一個最精確的理論,而且在好多的研究者眼中,量子力學還是非常反直覺,這主要是因為關于量子,至今還沒有一個人才能真正理解,并且這其中也包括量子力學的創始人們。
物理學家曾說過,“量子力學沒有人可以理解”,從這句話中也可以看出量子力學所描述出的客觀世界是很難理解,量子力學的創始人都難以理解透徹的東西,沒有接觸過的普通人自然都會感覺很神秘了。