在量子世界裏,不需要遵循經典物理定律,所以人們對量子世界的探索從來沒有達到預期的狀態。我們知道愛因斯坦是壹位傑出的科學家,他解決了無數的謎團,但是世界上有壹個奇怪的現象。
愛因斯坦也對此感到不解,並將這種現象稱為“遠處的奇怪行為”,也就是通常所說的“量子糾纏”。量子糾纏是量子力學中的壹個奇怪現象,今天我們要去了解壹下可怕的量子世界。
量子力學的真相。起初,人類對微觀世界的認識仍然依賴於牛頓的經典物理學。自從普朗克和愛因斯坦奠定了量子力學的基礎,人類開始研究量子力學和微觀世界。
量子力學是描述微觀世界的理論,主要描述原子和亞原子尺度的物理理論。它和相對論壹起構成了現代物理學的理論基礎,也是現代物理學最基本的理論之壹。
根據量子理論,粒子的行為像波,用來描述粒子的行為?波函數?可以預測壹個粒子可能的特性,比如它的位置和速度,而不是確定的特性。量子力學的問世,徹底改變了人們對物質組成的認識。
如今,在現代社會中,量子力學已經廣泛應用於量子化學、量子計算、超導磁體、發光二極管、晶體管以及微處理器等半導體等諸多領域。
簡單理解壹下量子力學,就是用來研究微觀世界的理論,量子力學裏面有壹些物理學上很奇怪的概念,比如糾纏,測不準原理。
量子糾纏。愛因斯坦也叫量子糾纏?幽靈遠程行動?在兩個或兩個以上粒子組成的系統中,粒子之間相互作用是壹種奇怪的現象。
在兩個相距較遠的粒子中,壹個粒子的行為會影響另壹個粒子的狀態。當壹個粒子的狀態發生變化時,另壹個粒子的狀態會立即發生變化,不考慮距離和速度,速度遠遠超過光速。
量子糾纏被認為是最難理解的自然現象之壹,而所謂量子糾纏的主要含義就是幾個粒子相互作用後,它們原本的特性會變成整個自然界。
但是單個粒子的性質無法更好的描述,只能描述整體性質。在未來,我們科學家也希望能夠利用這樣的粒子糾纏來建造量子計算機,進行超高速計算。
薛定諤的貓這是量子力學中壹個著名的思想實驗,也是壹場頭腦風暴。大致是這樣的:假設有壹個封閉的盒子,裏面有壹只貓,微觀的放射性原子,壹個可以探測原子衰變的裝置和壹個有毒氣體釋放裝置,這個放射性原子的半衰期是壹個小時。壹個小時內可能會也可能不會產生壹個粒子。
也就是說,如果原子衰變,小貓就死了;原子不衰變,小貓活。因為原子的衰變是不確定的,小貓的生死也是不確定的。只有打開盒子才能知道小貓是死是活。所以在盒子打開之前,裏面有壹個。死了還是活著?那只貓!
根據量子力學理論,既然放射性原子處於衰變態和未稀釋態的疊加,那麽貓就應該處於死貓和活貓的疊加狀態。但是,現實生活中是不可能存在死貓和活貓的,打開容器後才能知道結果。
這個實驗別出心裁地把微觀世界的狀態直接引到了可以直觀理解的宏觀世界,而玻爾之前的說法是,在打開盒子之前,原子是在?腐爛?用什麽?沒有腐爛?疊加態,當盒子打開時,觀察到的動作,即疊加態,坍縮並穩定地處於其中壹種狀態。
這個思想實驗成為了量子力學最經典的問題,也是量子理論的壹塊試金石。隨著量子力學的發展,薛定諤的貓也延伸出了平行宇宙等物理問題和壹些哲學爭議。
結論。在所有的物理科學理論中,量子力學被認為是最準確的壹個,而在很多研究者看來,它仍然是非常違反直覺的,主要是因為沒有人能夠真正理解量子,而這也包括量子力學的創始人。
物理學家曾經說過。量子力學沒人看得懂?從這句話也可以看出,量子力學所描述的客觀世界是難以理解的。量子力學的創始人對事物理解不透徹,沒接觸過的普通人自然會覺得神秘。