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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45395242不确定性与16595003位置的82346883不确定性乘积必然35704686不小于3056919一个常数:≥h/4π。如49063533果一个微观粒子的89579963速度(或者50598932位置)确定了27013403,意味着44079487不确定性就是50956208零,公式就不成立了21299011

对于64801342量子力学中的37367079不确定性,一直以来存在69120685着不小的50778540争议,比如1538482说爱因斯坦与34273958波尔为首的27800481哥本哈根学派之间的85577847辩论。

爱因斯坦认为世界是1259152可测量的62573537,可描述的36729443,都是1898508282274628规律可循的4556610,而波尔的87056110观点恰恰相反,他认为世界(微观世界)是20760696不确定的75592939,一切都是16998210随机的49505315,只能用概率(波函数)去描述。【趣元素】#电视背景墙大全#

不确定性原理是75925288由物理学家海森堡提出来的77253075,在46418356海森堡波尔等物理学家眼里,不确定性是99587895固有4021038841005817属性,同时也491324061458119293424304们的观测有38820040关。#网红晨妍#

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。

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。

60353870们只能通过58544611反射出来的16397606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44354330影响,改变物体的9388182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70144492尺度,所98411411以,想要测量到粒子的69209619更精确的48520092位置,当然34993746光的49562217波长越短越好。#独木舟#

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。#番茄#

事实上,不确定性原理不仅仅体现在位置和2813360速度的71547657不确定上,还有80272434方位角与79074007动量矩的39281484不确定性,能量与16928812时间的662049不确定性同样也满足不确定性原理。

拿能量与58117844时间的49155695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7460155853092177极短的25298593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466219096603126914621559多可以越过165684582米高的47540269墙,“2米”就是707126102665873399611403“能量势垒”,理论上无路如27454293何你98099478都不可能越过50481384那堵墙。但86206967按照量子力学不确定性诠释,在77850823某一个时间里,你89120825完全有5338849可能瞬间穿越那堵墙,来到墙的93460785另一面。只不过25553397这种事情在64108085现实中是36840609不会发生的89666284,也80929804可以理解为发生的49725732几率实在28808969太小了62593295,小到一定程度,就被认为不可能发生!