量子到底是波還是粒子?這取決于你看還是不看!
要研究量子,是波還是粒子?我們先來(lái)看下波粒二象性的概念。具體到量子力學(xué)中,其實(shí)說(shuō)的是兩個(gè)角度,是指波和粒子這兩個(gè)視角。有一個(gè)方程同時(shí)具有這兩個(gè)視角,它就是薛定諤方程。這個(gè)方程,很多物理系的學(xué)生都不知道是怎么來(lái)的。它其實(shí)就是物理學(xué)家薛定諤,利用波粒二象性,把以前的粒子方程和波動(dòng)方程,統(tǒng)一成了一個(gè)。
物理學(xué)家很喜歡做這種統(tǒng)一的工作。一個(gè)本質(zhì)本來(lái)就可以有很多不同的表象。如果你把幾個(gè)方程統(tǒng)一了,說(shuō)明你透過(guò)表象,找到了更本質(zhì)的東西。你不能單純以波或粒子的視角看待它,而要同時(shí)以波和粒子的視角看待它。
薛定諤方程是量子力學(xué)中最重要的方程之一。它描述了量子物體的行為和狀態(tài)演化。這個(gè)方程是根據(jù)波動(dòng)方程和相應(yīng)的粒子方程推導(dǎo)出來(lái)的。在波動(dòng)方程中,我們可以用波函數(shù)來(lái)描述系統(tǒng)的行為,波函數(shù)滿足薛定諤方程。而在粒子方程中,我們可以用粒子的位置和動(dòng)量來(lái)描述系統(tǒng),這就是牛頓力學(xué)中的經(jīng)典力學(xué)。通過(guò)薛定諤方程的統(tǒng)一,我們可以同時(shí)以波和粒子的視角來(lái)看待量子物體。
波粒二象性的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)也證實(shí)了這種統(tǒng)一的觀點(diǎn)。例如,雙縫實(shí)驗(yàn)是量子力學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一。當(dāng)我們用一個(gè)波源照射到兩個(gè)縫隙上時(shí),結(jié)果會(huì)出現(xiàn)干涉條紋,顯示出波的性質(zhì)。當(dāng)我們只觀測(cè)從縫隙中射出的粒子的位置時(shí),結(jié)果卻是在屏幕上形成了一個(gè)粒子的分布圖案,顯示出粒子的性質(zhì)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)顯示了量子物體同時(shí)具有波動(dòng)和粒子性質(zhì)的特點(diǎn)。
在量子力學(xué)中,我們不能用經(jīng)典的直觀觀念來(lái)描述量子物體的行為。量子力學(xué)顛覆了經(jīng)典物理的基本概念,引入了波粒二象性的概念。波粒二象性告訴我們,量子物體既有波動(dòng)性質(zhì)又有粒子性質(zhì),這種性質(zhì)不能被經(jīng)典物理完全描述。
總結(jié)一下,量子到底是波還是粒子是一個(gè)錯(cuò)誤的問(wèn)題,因?yàn)榱孔游矬w同時(shí)具有波動(dòng)和粒子性質(zhì)。我們必須以波和粒子的視角同時(shí)理解量子物體的行為。薛定諤方程的引入統(tǒng)一了波動(dòng)方程和粒子方程,使我們能夠更好地理解量子世界的本質(zhì)。波粒二象性的概念和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)進(jìn)一步支持了這種統(tǒng)一的觀點(diǎn)。通過(guò)深入研究和理解波粒二象性,我們可以更好地認(rèn)識(shí)和探索量子物理的奧秘。
編外話:
量子是波還是粒子,這個(gè)問(wèn)題本事就是錯(cuò)誤的。世間萬(wàn)物,是非曲直。很多事情,沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案。而科學(xué)就是把事件萬(wàn)物,統(tǒng)一成規(guī)律說(shuō)明。
舉個(gè)例子:我問(wèn)你一個(gè)問(wèn)題:你是一個(gè)好人還是壞人?你肯定自信的說(shuō):我是好人。在我看來(lái),你不是一個(gè)好人。前天踩到一只螞蟻,沒(méi)有跟她道歉。
再舉個(gè)例子:有個(gè)人落水了,圍觀的有100個(gè)人。大家都在看熱鬧,這時(shí)候,只有一個(gè)人,跳下去救人了。跳下去的人,是好人。那岸上的99人,是好人還是壞人?A:好人 B:壞人。 (當(dāng)然人人都有一大堆不救人的理由,這些全部忽略)
這個(gè)落水的問(wèn)題,你怎么回答。歡迎評(píng)論區(qū)留言。