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讲一讲如何用简单的语言解释量子力学?优质

659次浏览| 2022-06-06 06:20:22 更新
来源:互联网
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起初,是科学发展到微观后,各行各业出现了一大波违背常识和宏观物理大厦的现象。 要破解这些现象也不难,科学家们很自然的臆想,微观粒子只不过是小,有点风吹草动就到处乱跑,所以很难测准,无可厚非。而且只要数量巨大,就会遵循统计规律,也不会掀翻之前的宏观大厦,完美! 对不对呢,他们心惊胆战的验证了千八百回,结果,这些小兔崽子们非但到处乱跑,而且身怀分身术,它们同时出现在了不同的地点! 这就有点说不过去了,颇是令人绞尽脑汁。科学家们最终发现,只要监视着这帮兔崽子,他们就没有分身术,而且只要被看见一次,就永远不会施展分身术了。 仔细看上面一条,就会发现一个巨大的逻辑漏洞:你说人家有分身术是在你没看见之前?没看见说个球?(这个漏洞自然是瞬间就被科学家发现了,只不过到现在还被下等民科谬传) 科学家的逻辑是这样的:在时刻T,兔崽A出现在东引发矛盾,出现在西也引发矛盾,只有同时出现在东和西才不引发矛盾,所以断定兔崽A有分身术blablabla。诶?别流氓,简而言之就是你们没看见?是猜的?科学家说:嗯呐。 这种基于分身术的猜法是最自然的,但引出了一个致命的缺陷,就是兔崽子们一定是有思想的,他们知道自己被看了,所以出于某种害羞,再也不分身了。此处引发了一大波自由意志的观点,这算是中等民科吧。(甚至还有些大牌科学家非要以此为出发点,试图以自由意志为基础构建其他世界观,拥趸者众。)然而,弱观测逐步证明分身术的猜法不对。比方说,虽然观测不到兔崽子们是否分了身,但我可以测一下整个房子的重量,发现并没有一个时刻不同,因此兔崽子们没有分身。

有两种不同的存在观:一是孤立的,某一存在可以和其它任何对象都没有关系的存在着;二、存在即是一种作用关系过程,说存在必然有两个或更多对象在相互作用,而不会只有某个对象单独存在的情况。 世界的存在和对世界的认知二者间是什么关系? 在孤立的存在观下,无法自洽的描述“存在”和“对存在的认知”二者间是什么关系,自然也就无法揭示“存在”是什么。

存在作为一种作用关系,总是一个过程,有持续性,也不会是零时长,零时长则意味着不存在,这里时间的观念就出现了。时间就是对作用过程持续性的度量和描述。

对象间的作用关系会因为任意小的作用而改变吗?如果是,那么意味着某存在是极其不稳定的,以至于根本无法被观测到。如果不是,那么不会产生改变又如何能说是有作用呢?所以,作用关系总是一种变化中的不变。变化中的不变,最简单直观的观测表现形式就是:波。在小尺度上的周期性变化,而在更大尺度上则保持不变,这也是确定与实在的所在。空间、物质和物质的运动则是更复杂的观测表现形式。

科学界常用掷骰子表述偶然和必然的问题。

现在换种方式来玩掷骰子。把骰子投掷到一个大桌面上,这是可以必然做到,然后把桌面划分成左右两部分,投掷到右边也是必然可以做到的。当不断的划分下去,桌面越来越小,投掷到指定区域就不是必然可以做到的了,偶然性也就出现了。如果继续划分下去,最后指定区域会小到,必然无法做到。这就是必然到偶然,偶然再到必然的变化。

必然性和偶然性是作用对象之间尺度差异的表现。

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量子物理是采用特性集合的概念研究物理现象,也就是利用“量子态”的概念研究客观世界。

量子物理的出现,改变了人们研究世界的方法。量子物理是采用特性集合的方法,研究一部分特性集合与另一部分特性集合的关系,这就如同泛函分析一样,泛函分析是研究函数的函数,也就是研究不同变量集合之间的关系特征。

2.按照约定俗成的称呼,研究对象是最小原子级别的学科称为量子力学,这里量子态函数有时又被称为波函数。

现在世界上对量子力学的研究如火如荼地进行着,提出了诸如弦论,膜量子力学,圈量子力学等等理论。弦论是采用直线波的方式建立物理模型;膜量子力学是采用平面波的方式建立物理模型;圈量子力学是采用立体波的方式建立物理模型。在这里,我采用直线波 平面波和立体波的描述词,没有采用维度一词,原因是量子物理采用了空间的概念。在量子空间,弦论 膜量子力学 圈量子力学使用了维度的概念,维度的概念是从函数变量的概念演化而来,随着线性代数 泛函分析 群论等数学科学的发展,可以在量子模型分析过程中使用诸多数学工具,例如特征值等等。

普朗克整合了黑体辐射短波与长波的能量光谱公式,从得到的新公式出发推导出了能量的最小单位h,发现能量居然是不连续的,可是他不想承认,爱因斯坦也推出来了,提出了光量子,奠定了基础,之后x射线的发现,放射性元素的研究,让原子模型理论不断突破,波尔将量子单位带进了原子能级光谱,把原子量子化了,解释了辐射现象,预测了太阳中有氦。然而量子化的原子解释引入概率,放弃严格的因果,并且发现波粒二象性可以扩展到电子级别,且电子伴有自旋,诸多量子定律的发现促使了海森堡粒子性质的矩阵力学、薛定鄂波性质的波动力学发现,而波尔整合了两者建立起了量子力学系统-哥本哈根解释,概率、不确定性成了根本,新量子力学开始被广泛接受,但是爱因斯坦觉得它不完善,上帝不掷筛子,客观不该受主观影响,于是和波尔开始世纪大战,后来到死都在怀疑,可惜没完成他的统一场理论,可能改变量子力学格局。量子力学是不是权宜之计,只能等下一批天才出现,至于后来的发展,平行宇宙之类就更让人难以接受了,反正我不相信

《你也可以理解量子力学》作者为袁岚峰。这篇长科普应该符合此问。去看就明白了。

不可能用简单的语言来解释量子力学,本来就是极难的知识,没有一定专业基础怎么可能懂呢?强行简单化就会如同现在网上的自媒体文章,乱七八糟胡说一通,愣是把科学讲成了玄学。

我本身并没有能力解答什么是量子力学,但我却偶然发现一篇真真真正的量子力学科普文章《你也可以理解量子力学》作者为袁岚峰。其文章不能说通俗易懂,但绝对是真真正正在科学的科普量子力学,文章很长而且有一定专业术语(有作者的注释)想要不带脑子的看懂是不可能的(大概高中以上学历比较容易),毕竟高端知识不用脑子就懂才是有鬼。

基本看完后你就会发现原来量子力学和你以前所看过的地摊震惊文量子玄学完全不是一个东西。量子力学是一门完完全全的科学,而且是像牛顿定律一样完全可以理解的。

先把波粒二象性理论搞懂,原子层分布,各种原子物理理论,光的干涉,衍射,吸收,激发等等涉及到现代物理的,都要明白,而牛顿定律这些经典物理理论可以抛到一边了,只有必要时才是一种参考。数学上,微积分肯定是要的,到势阱那一块有很多微积分方程。然后就是对正弦类曲线的掌握,不仅要会画出来分析,还要能通过表达式分析叠加。总之,量子力学就是在经典物理的基础上的发展,所用到的工具还是老一套。只是思想是完全崭新的,很多时候绕不过来,想不通,之所以在学习量子力学的时候还会在某些地方用到牛顿定律,就是因为它的直观。建议多读一些硬科幻小说,提高自己对不合常理的事物的接受能力,这才是最主要的。

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