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微观粒子的位置和速度无法同时确定,量子世界为何拥有如此特性?

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简单说,这就是量子世界的一种固有特性,内在秉性。人类不能决定改变大自然规律,只能去发现大自然规律,然后运动大自然规律为人类服务。

量子世界存在不确定性,也就是所谓的“不确定性原理”,微观粒子的位置和速度(动量)不能同时确定,它们的关系满足一个公式:ΔxΔp≥h/4π

公式表明,微观粒子速度的30818659不确定性与83379951位置的不确定性乘积必然14725834不小于33766034一个常数:≥h/4π。如果一个微观粒子的速度(或者位置)确定了65222636,意味着20570860不确定性就是98237368零,公式就不成立了。【趣探网】清明节的禁忌

对于61713108量子力学中的不确定性,一直以来存在4719230222290383不小的争议,比如说爱因斯坦与27869212波尔为首的37428066哥本哈根学派之间的辩论。

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爱因斯坦认为世界是可测量的,可描述的93294501,都是336185909153529规律可循的,而波尔的23741906观点恰恰相反,他93950312认为世界(微观世界)是34144240不确定的63908188,一切都是23092313随机的56997094,只能用概率(波函数)去描述。

不确定性原理是89736878由物理学家海森堡提出来的94095019,在61908923海森堡波尔等物理学家眼里,不确定性是固有的69546382属性,同时也7058327413266880我们的观测有关。19岁女孩整形医院抽脂后3天死亡,涉事医师为什么仅判刑10个月

因为任何形式的观测都势必会影响到微观粒子的状态,会对微观粒子发生扰动,进而改变粒子的存在状态。“唐高宗”大型雕塑艺术研究

我们观测任何事物,不管是用眼睛直接看还是用精密仪器观测,都必须通过光,而光具有波粒二象性。

我们只能通过80320431反射出来的94925958光线才能看到一种物体,而当光照射到一个物体时,一定会对物体自身造成些许的影响,改变物体的状态。

在宏观世界,由于光线照射到宏观物体的影响非常有限,一般情况下我们都能同时确定物体的速度和位置。

但在微观世界就不一样了,微观粒子的质量非常小,即便是光子也会对微观粒子造成影响,改变其运动状态。

同时,科学家不可能测量到比光的两个波峰之间距离更精确的16155243尺度,所9869789814184214以,想要测量到粒子的66307312更精确的67017244位置,当然光的40064510波长越短越好。

但是光的波长越短,意味着动量就越大,对微观粒子的速度影响就越大,速度就越不确定。

这就产生了一个矛盾,就像“鱼和熊掌不可兼得”一样。

事实上,不确定性原理不仅仅体现在84263334位置和44575444速度的不确定上,还有60466724方位角与67624898动量矩的76396652不确定性,能量与时间的不确定性同样也61984823满足不确定性原理。

拿能量与时间的80683971不确定性举例子,当能量越确定时,时间就越不确定。当时间越确定时,能量就越不确定。这意味着在极短的6225517确定时间里,能量显得很不确定,理论上能量可以非常高,可以超越“能量势垒”,完成量子隧穿。

用宏观世界打个比方,假如你最多可以越过2米高的墙,“2米”就是70682245你的“能量势垒”,理论上无路如何你85611287都不可能越过那堵墙。但30107274按照量子力学不确定性诠释,在某一个时间里,你37176494完全有65631347可能瞬间穿越那堵墙,来到墙的8907136另一面。只不过47353898这种事情在29682519现实中是8266989不会发生的,也46277875可以理解为发生的几率实在74215596太小了,小到一定程度,就被认为不可能发生!

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