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什么是量子力学以及其原理?

通俗的解释,就比较困难,原因是量子力学的事实根据与我们日常的经验完全不同。

首先,我们需要了解一个概念,连续。先别考虑什么科学理论,我们先从概念上搞清楚。如果一个东西,别管是什么,是连续的,那么这个东西一定是无限可分的。即便分到原子,中子,质子,电子,如果技术足够先进,就能继续分下去。不仅物质如此,光线,射线更是如此。这也是在60年代中国物理界官方的认识。有个中科院的物理学家叫做何作庥,用这种无限可分的理念结合毛主席的事物都是一分为二的名言就开始分,在中子下边命名了许多一分为二分出来的各种子,值得一提的是,其中就有个毛子,呵呵,你懂得。

但是一系列的科学实验得到的结果并不支持这种世界是连续的猜想。反而只有用世界是颗粒构成的思路才能解释。

同时,微粒子也会呈现出波的性质。例如电子的干涉条纹。

于是,波不再是单纯的波,粒子也不再是单纯的粒子。粒子在某些条件下观察能呈现出波的性质而波的能量外某些条件下观察,又是以一个一个不连续的颗粒化的状态传播。

基于这些事实,人们提出一套理论来解释这些现象。这套理论就是量子力学。并且,依据这些理论通过计算,人们成功预测了一些现象。例如,最近的上帝粒子的发现。西格斯波色子是一个叫希格斯的根据波色的量子力学计算推导出来的一个基本粒子。通过欧洲的强子对撞机,人们观察到了这个基本粒子。从而再次证实量子力学是符合事实的理论。

说句题外话,这个波色是个印度人,是个物理学界的传奇人物。他的故事是个著名的屌丝逆袭的故事。不要小看印度,这个国家牛人非常多。

在这里必须强调一下,量子力学是一个以实验事实为基础的物理学分支。其中的很多事实与人类的日常常识不符合。但是,它建立在对事实的观察与归纳之上。这些与常识不符合的情况常常被一些别有用心的人利用,附会在宗教个传统文化上。严格的说,这非常无耻。

一个常见的例子就是薛定谔的猫。这是一个薛定谔提出的思想实验。说,一个封闭的盒子里,有一只猫,一个毒气瓶,一只手枪,一个击发装置,而控制这个击发装置的是一个粒子发射器。粒子的发射时自发的无人控制,一旦粒子发动的手枪,手枪有可能打破毒气瓶,从而毒死猫。那么一定时间过去了,这只猫是死是活呢?

注意,猫是死的就是死的,是活的就是活的。只不过如果应用量子力学的计算方法,那么,猫处于一个死是百分之几,活是百分之几的状态。要知道猫的死活,只有打开盒子。

原本这是一个用常识就能理解的事。例如彩票开奖前,你知道中五百万的概率,在骰子停住前,你知道得到豹子的概率。但是,只有你观察之后,你才知道你有没有中奖或者是不是豹子。

但是别有用心的人就用薛定谔的猫来扯什么这个世界的不可知,或者你的观察能改变世界。

有一点大家必须记住,宏观世界里,我们所谓的观察,是指不影响事物本身状态下,感知事物的变化。而在微观世界,人们无法在不影响事物本身的状态的前提下对事物进行感知和记录。为了得到微观世界的状态,人们不得不对所观察的粒子进行干预,使其产生一定的反应,以便人们能够观察它。

因此微观领域的所有观察结果都不是微观粒子本身的状态,而是人们为了观察而干预之后呈现出来的状态。

因此,很多所谓奇特的现象并没有必要大惊小怪。例如波粒二象性。指的是粒子和波都在一定情况下被观察到了波的性质,在另一些情况下被观察到了粒子的性质。电子在衍射实验中,产生衍射条纹,证实了电子的行为在衍射实验中体现出不同密度的概率分布。所以这叫二象,性,体现两种现象,的性质。现象!我们如何透过现象看本质是科学家正要研究中的事。所以我们不应该随意附会。

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