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万物都可以凭空出现和消失?你没看错,我们就生活在这样的世界里

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我们生活在经典世界里,所谓“经典世界”,通俗来讲就是“可描述可认知的”世界,能够通过大自然法则去描述现实世界,同时能够预测未来世界发展走向。

举个通俗的例子,很多人都打过网球(其他球类也是一样),职业网球运动员都渴望尽可能地打出ACES球,不过现实中要打出ACES球并不太容易。

不过纯理论上分析,只要职业运动员能够完全控制好击球的力度,角度,同时能够根据周围环境的温度,湿度,风速等等自然条件相应改变击球的动作,也就是说能够控制一切影响网球落点的条件,就一定能打出ACES球。

这就是所谓的“可描述的”世界,或者说,我们的世界是“确定的”,运用一定的大自然法则能够准确地描述现实世界。

但是量子力学的诞生,彻底打破我们对现实世界的认知,在量子世界,一切都变得模糊起来,你永远无法同时确定微观粒子的位置和速度,只能用概率去描述。

这就是所谓的“不确定性”,也是量子力学的核心思想,这种不确定性与我们的测量水平高低没有关系,是量子世界的本质属性,即便测量水平和精确度再高,不确定性仍旧存在。

说白了,量子世界都存在波动性,万物皆波,而波动也就意味着不确定性。

这种不确定性意味着,微观粒子可以突然凭空消失,然后在任何其他地方突然凭空出现,至于在哪个地方出现是不确定的,只能用概率去描述。微观粒子甚至可以同时在两个不同的地方出现。而当我们想知道微观粒子到底在什么地方时,微观粒子马上就会从不确定性变成确定性(本征态)。

如果量子世界的这种诡异现象出现在我们的现实世界,你肯定会疯掉。

比如说此刻的你正在阅读这篇文章,但你也有可能在电影院看电影,甚至在月球上欣赏美丽的地球。而当你妈妈想知道你到底在哪里时,会看到你确实在拿着手机看文章,而不是在电影院或者月球上。单纯理论分析,你确实有可能在电影院或者月球上,只是这种可能性非常非常小,以至于我们认识不可能出现。

是不是感觉很荒诞?

理论上分析,出现这种荒诞的情况也不足为奇,毕竟我们所在的宏观世界也是由基本的微观粒子组成的,既然微观粒子具有不确定性,那么宏观世界也应该同样如此。

这也是德布罗意“物质波”的概念想表达的东西,他强调“万物皆波”,万物都有波动性(不确定性),只是由于质量太大了(相对微观粒子),我们所在的宏观世界的物体的波长都太短了,很难体现出波动性,只能体现出粒子性,也就是确定性。这也是为什么我们会感觉宏观世界是如此的确定。我们可以轻松确定一辆行驶在马路上的汽车的速度和位置!

那么宏观世界的物体的波长到底有多长呢?这里有一个公式:λ=h/p

其中λ就是波长,h是普朗克常数(非常小,6.62607015×10^(-34) J·s),p是动量。宏观世界物体的动量都太大了,所以波长非常短!

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