网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

论现实的本质,量子世界里或许隐藏着现实的本质

0
分享至

光,到底是粒子还是波?问题的答案很可能隐藏着现实世界的本质。

托马斯杨在两百多年前做了一个著名的实验,双缝实验,证明了光以波的形式存在,同时也反驳了牛顿提出的光粒子说。

到了20世纪,物理学更进一步,证实了光是由不可分割的能量单位组成,称之为“光量子”或者“光子”。

但是对于托马斯杨的实验,如果把光换成单个的光子(电子或者其他微观粒子)时,就会出现一个令人费解的现象,这个现象牵扯到了现实的本质问题。

这就是著名的双缝干涉实验。

实验的过程是这样的,当科学家朝两条狭缝一个一个地发射单个光子时,光子本身好像同时穿过了两条狭缝一样,自己与自己发生了干涉行为,狭缝后面的屏幕上出现了明暗相间的干涉条纹。

把光子换成电子,也会出现同样的情况。

这种现象很难用经典物理来解释:一个电子怎么可能同时穿过两条狭缝呢?

于是物理学家试图用数学的方式加以诠释,认为同时穿过两条狭缝的并不是物理意义上的粒子或者波,而是一种抽象的波函数,波函数代表着光子(电子)的状态,表现出来的就像波。

而人们的任何测量行为都会导致波函数坍缩。

正是“波函数坍缩”的行为让物理学家们苦恼不已。光子(电子)就好像知道有人要观测一样,在没有观测的时候表现出波的特性,而一旦人类进行观测,就会表现出粒子的特性,干涉条纹消失。

有物理学家就提出了这样的观点,比如海森堡就说到:在任何观测之前是不存在所谓的现实的。

但是,这里有一个最大的问题:到底什么才是观测行为?似乎没有人能给出准确定义,量子力学也是解释不清楚的。

人类的任何测量装置都是宏观的,但宏观与微观到底有没有界限?

有人甚至认为所谓的观测就是人类的意识行为,人类的意识会导致波函数坍缩。于是就出现了“意识是物质世界的基础”这种观点。

波尔等哥本哈根学派的诠释是这样的,波函数坍缩的本质其实就是量子世界的不确定性,一切都是随机行为,而任何观测行为都会让不确定性转移到确定性(本征态)。

随着量子力学的不断发展,人们对波函数坍缩有了更多认识,上世纪80年代,有科学家发现量子世界里的微观粒子数量越多,发生坍缩的可能性就越大,而观测行为只是发现了结果而已。

同时,微观粒子的质量大于某一个特定值(阈值)时,粒子就不能同时穿过两条狭缝,就不会发生干涉。

举个极端的例子,你朝两条狭缝发射玻璃珠,当然不可能同时穿过两条狭缝。

物理学家罗杰斯认为,因为物质质量越大,越容易发生坍缩,这种情况并不需要任何观测行为,与意识也没有关系。

宏观世界的现像我们很容易理解,但到了微观世界,一切都会变得如此不同。最大的问题还是:电子为何能同时穿越两条狭缝?而当人们在狭缝后面进行观测,想看看电子到底是如何同时穿越两条狭缝时,结果电子只会选择通过一条狭缝。

很明显,微观世界表现出来的现实并不“现实”,那里的一切似乎都是模糊的,正如量子力学的本质那样,都是不确定的,一切都只能用概率描述。

虽然我们每天看到的现实世界非常确定,比如说,你我每天都能看到太阳东升西落,但考虑到宏观世界说到底还是由微观粒子构成的,这意味着无论是宏观世界还是微观世界,都应该拥有相同的大自然法则。

但事实上并非如此,起码目前来看,两者有很大不同,甚至有本质不同。

那么,我们熟知的现实真的存在吗?现实的本质真的像量子世界那样不确定吗?

或许正如物理学家德布罗意的物质波概念描述的那样:万物皆波!

你我皆有波长,皆是波,但由于波长非常非常短,表现出来就是粒子行为,表现出来确定性。而微观粒子波长相对很长,更容易表现出来波的特性,表现出不确定性。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
放弃小白鞋吧!今年流行这双“夏季鞋”,40岁女人这么穿高级优雅

放弃小白鞋吧!今年流行这双“夏季鞋”,40岁女人这么穿高级优雅

何有强
2024-06-06 00:10:18
云计算行业快死了

云计算行业快死了

卢松松
2024-06-04 21:39:20
抢饭碗!超级外援喊话加盟广东宏远!沃特斯刚辟谣离队却被偷家?

抢饭碗!超级外援喊话加盟广东宏远!沃特斯刚辟谣离队却被偷家?

热血青春篮球界
2024-06-05 22:23:00
琉球复国是个无解的阳谋,甚至会不战而胜!

琉球复国是个无解的阳谋,甚至会不战而胜!

谈芯说科技
2024-06-05 07:42:23
丰田凯美瑞全系降价:现价 13.98 万元起,提供燃油/混动车型可选

丰田凯美瑞全系降价:现价 13.98 万元起,提供燃油/混动车型可选

IT之家
2024-06-04 19:29:15
贾玲正式成为Prada品牌代言人,网友:品牌方有眼光,太合适了

贾玲正式成为Prada品牌代言人,网友:品牌方有眼光,太合适了

白宸侃片
2024-06-02 13:13:21
人类史上最强火箭!马斯克 SpaceX 星舰明晚进行第 4 次试飞

人类史上最强火箭!马斯克 SpaceX 星舰明晚进行第 4 次试飞

IT之家
2024-06-05 07:24:08
成都太燃了,迎来重磅消息,地铁开通名单来了,你家的房子会涨吗

成都太燃了,迎来重磅消息,地铁开通名单来了,你家的房子会涨吗

楼市味道
2024-06-05 15:00:25
刚刚,市场传来大消息!关键时刻来了?

刚刚,市场传来大消息!关键时刻来了?

券商中国
2024-06-05 11:10:07
45天已过,中方无差别拦截,补给物资全倒海里!菲破舰不用拖走了

45天已过,中方无差别拦截,补给物资全倒海里!菲破舰不用拖走了

青年的背包
2024-06-05 11:16:29
钓鱼岛隐藏着巨大财富和秘密,幸亏我国绝不退让,让国人激动不已

钓鱼岛隐藏着巨大财富和秘密,幸亏我国绝不退让,让国人激动不已

文史达观
2024-06-02 00:16:10
发生关系时,女人哪种姿势最掉价,希望你没有!(30-50女性建议收藏)

发生关系时,女人哪种姿势最掉价,希望你没有!(30-50女性建议收藏)

妈星人
2024-05-03 07:07:08
联合国预测:中国人口迅速萎缩,将成为全球面对的最大挑战!

联合国预测:中国人口迅速萎缩,将成为全球面对的最大挑战!

悦悦侃历史
2023-08-15 13:09:34
外媒评出英格兰7人被裁名单:马奎尔领衔 麦迪逊最可惜

外媒评出英格兰7人被裁名单:马奎尔领衔 麦迪逊最可惜

球事百科吖
2024-06-05 22:06:11
当普通人都感觉经济很难的时候,其实经济危机早就全面爆发了

当普通人都感觉经济很难的时候,其实经济危机早就全面爆发了

芯怡飞
2024-06-01 14:19:03
《雪中悍刀行2》宣发,主演阵容多数回归,唯有青鸟成遗憾

《雪中悍刀行2》宣发,主演阵容多数回归,唯有青鸟成遗憾

人文收藏艺术大师
2024-06-05 17:42:58
新郎发现新娘是“螃蟹女”,取消婚约,螃蟹女是什么意思?

新郎发现新娘是“螃蟹女”,取消婚约,螃蟹女是什么意思?

李哥一家幸福
2024-06-04 22:12:53
美国宣布拜登和泽连斯基即将会晤: 提前为瑞士和平峰会定调

美国宣布拜登和泽连斯基即将会晤: 提前为瑞士和平峰会定调

一种观点
2024-06-05 17:13:49
要考虑乌克兰人民生命的价值,他们在为什么而战呢?

要考虑乌克兰人民生命的价值,他们在为什么而战呢?

翻开历史和现实
2024-06-04 13:58:10
笑死了!为什么韩国人在网上风评那么差?各国网友贴脸开怼

笑死了!为什么韩国人在网上风评那么差?各国网友贴脸开怼

小陆搞笑日常
2024-06-05 04:18:38
2024-06-06 01:00:49
说历史的李煜
说历史的李煜
更新内容
9089文章数 3518关注度
往期回顾 全部

科技要闻

9家车企拿到自动驾驶落地入场券,没特斯拉

头条要闻

9旬老人去世后被发现与小38岁保姆结婚 房产被过户

头条要闻

9旬老人去世后被发现与小38岁保姆结婚 房产被过户

体育要闻

赴美试训的崔永熙,表现究竟怎么样?

娱乐要闻

《青春有你》胡文煊被曝孕期出轨

财经要闻

员工证实周大福关闭深圳工厂

汽车要闻

又一个水桶车 试驾新“卷王”极狐阿尔法S5

态度原创

家居
手机
数码
艺术
公开课

家居要闻

温室余闲 平仄之间雅趣浓

手机要闻

小米15 Pro影像揭秘:暗光变焦+定制潜望长焦,还有对手吗?

数码要闻

Type-C 模块化串联,迎广推出 Lynx LN 风扇和 LR36 一体式水冷

艺术要闻

穿越时空的艺术:《马可·波罗》AI沉浸影片探索人类文明

公开课

近视只是视力差?小心并发症

无障碍浏览 进入关怀版