打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
【量子团队声音】双缝实验(中)


 导言


        实验发现:电子这种长期以来被认为是粒子的物质,表现出了波的特质,得到了微观粒子具有“波粒两像性”重要发现。

        从“波粒两像性”我们还延伸得到了:概率波、态叠加、量子相干性、几率崩塌、退相干、观察者效应、定域性和非定域性……等一系列量子力学的重要概念。


——量子活力场


概率波,是量子力学中描写微观系统状态的函数,这是一个新概念!科学家们发现:其实我们无法描述物质实体(从此处是电子)的运动轨迹,我们只能通过波函数计算出的概率来对它的位置进行预测,描述电子可能所在处的位置,我们把它称为概率波(其他微观物理量也都用概率波描述它的状态)。

态叠加:微观粒子的态叠加现象来自于薛定谔方程,其解具有叠加性, 一个粒子的波函数是粒子各种可能状态的线性叠加。即,在双缝实验中,电子既可能在这里,也可能在别处,还可能同时处于几种状态,电子是处于一种“叠加态”;

量子相干性和退相干:量子相干性反映的是微观粒子叠加态中各种态之间的关联性,具有多种状态的叠加态量子系统等被称为“量子相干性”; 而在某种干扰下,其相干性丧失,由叠加态变为其中的一个态,这种量子现象被称为“退相干”, 比如:双缝干涉实验中,当我们在其中一条缝后加探测仪,以此探测电子究竟通过哪条缝,这时电子的干涉现象就消失了,这种量子现象变为经典现象的物理过程体现的就是“退相干”。

几率坍塌:是退相干的另一种表述。叠加态具有天然的“模棱两可性”:既可能是这样,又可能是那样,或者说几种可能性同时并存。仅当测量时,它才被迫选择一种确定的状态呈现出来,其他可能存在的状态则都消失了,这就叫“几率崩塌”;


观察者效应:为了对粒子进行观察,比如要想知道电子在哪里,你须得用某种东西(例如光子)探测它。但光是一种波,它的分辨率决定于它的波长,波长越短分辨率越高。所以为了把电子的位置测量得更准确,你最好是选用波长越短的光。但光又是一种粒子,其能量与波长成反比,波长越短能量越高。光子能量越大,对电子的碰撞也越大。这样一来,不管你的探测多么小心,都会改变电子的动量。这就是观测者效应。

剑桥大学理论物理教授Ben Allanach说:“海森堡的不确定性原理通常用测量来表达,但实际上更应该根据电子本身来思考。”不确定性原理是量子世界中的固有属性,它与是否被观测没有关系。

   ……

解释了由双缝实验所导出的量子力学的部分重要概念,我们就要回归到我们写这些文章的本意:寻找量子力学(这里是双缝实验)和量子管理的关系。

量子的发现被称为人类科学和思想领域中的一场伟大的革命,对于每一个对自然充满好奇的现代人来说,不理解量子,就无法理解我们身边的世界,就不能真正成为一个有理性的、思想健全的人。


当然,我们的目的并不是在学习量子物理知识,而是想知道,通过量子力学上升到宇宙观和哲学观来看待万事万物,能够得到什么启迪,并且它能给社会科学(当然也包括管理学)带来什么影响。

建立量子世界观是特别重要的,量子的特性是这个世界的底层代码。不了解量子的特性,我们就根本认识不到这个世界的真相和本质,很多的终极问题我们都回答不了,例如宇宙的起源,生命的起源,意识的起源,社会的进步和发展。


在“双缝实验”(中)篇中,我们先做一些这样的铺垫:


  1. 一、宇宙是受到量子定律的支配的


在宏观世界,物质的存在完全可以不依赖于人类的主观行为而存在。而在微观世界,人们对物质形态的认识是取决于人们的思维与观测,人们的主观行为决定了他对物质存在形式的认识。

因为宇宙在每个尺度上都是量子的,所以适用于微观物体的法则是宇宙更基本的法则。


描述微观世界必须用量子力学,宏观物质的性质又是由其微观结构决定的。因此,不仅研究原子、分子、激光这些微观对象时必须用量子力学,而且研究宏观物质的导电性、导热性、硬度、晶体结构、相变等性质时也会涉及量子力学。


二、生命现象和量子世界


把生命现象与量子世界联系在一起进行研究,确实是一项创举。生命行为是一种量子行为,是一种依托分子、原子、电子等微观粒子而进行的量子化行为,人类自然就可以通过对量子世界施加影响来影响社会进程。

既然生命也是量子世界的一种运动方式,人们自然就可以通过干预量子的运动形式,而促进生命形态按照人类的主观愿望也发生相应的改变。

量子力学影响技术进步,其哲学观也一定会影响社会科学,量子力学重要原则和量子管理虽然不是一一对应的,但一定是有重要关联的,这种关联会是什么样呢?以后我们将逐一介绍。


未完待续……

王慧中

本文作者

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
论现实的本质,量子世界里或许隐藏着现实的本质
量子物理中几个热门问题的科普讲解
电子双缝干涉实验为什么让科学家感到恐怖?到底发现了什么?
不可思议的世界
探究双缝干涉实验的本质,为何量子学家要刻意回避人意识的作用?
从量子力学出发,微观粒子具有意识,宇宙也具有意识(转)
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服