专栏电商日志财经减肥爱情
投稿投诉
爱情常识
搭配分娩
减肥两性
孕期塑形
财经教案
论文美文
日志体育
养生学堂
电商科学
头戴业界
专栏星座
用品音乐

好些量子力学的科普中,存在哪些误解?

  北京时间10月4日下午,瑞典皇家科学院决定将2022年的诺贝尔物理学奖授予法国科学家AlainAspect、美国科学家JohnF。Clauser和奥地利科学家AntonZeilinger,以表彰他们用纠缠光子进行的实验,建立了贝尔不等式的违反,并开创了量子信息科学。量子力学中那些奇特的现象,其实在宏观世界中也一样存在
  文陈思进
  之前,我曾在专栏文《量子力学并没有否定客观世界》中提及:不确定性原理听上去神奇,其实倒也并不神秘,它是某些成对出现的物理量,术语叫共轭物理量的逻辑必然。不确定性原理是普适的原理。不管在微观世界还是宏观世界,不确定性原理具有明确的数学法则,即质量越大和体积越大的物体,其不确定性就越小。所以,任何肉眼可见的物体,它的不确定性可小到完全可以忽略不计。
  文章发表之后,收到好些读者的询问,说他们看到的一些科普文章,都把量子力学描述得非常得神奇,甚至感觉超自然了。那我就再详谈一下吧。
  最近,牛津大学量子信息学教授VlaskoVidral(弗拉斯科维德拉尔)表示,很少有现代物理学认同牛顿物理学可以和量子物理学相提并论,即便在日常生活的‘真实世界’中,也是如此。牛顿的理论只是一种近似,在任何尺度上世界都是量子的。
  也就是说,量子力学非但适合量子世界,也适合真实世界我们可见的宏观世界。大多数人都以为量子的那些不可思议的特性,如叠加态(Quantumsuperposition)、量子纠缠(Quantumentanglement)、不确定性原理等(Uncertaintyprinciple),只是量子世界的特性,在宏观世界中并不适用。其实这是一个误解。所有量子理论中的数学公式,都可以用在宏观世界之中;所有适用于微观粒子的概率计算,也都可以计算宏观物体。
  举一个实例。如果我们将电子的位置测准到1毫米范围,那么它速度的不确定性将高达1米秒;如果将原子的位置测准到约10的10次方米这一范围的话,它的速度的不确定性,将高达1万米秒。
  但是,如果我们测量的是一个重1公斤的铅球,假如我们把它的飞行速度测量至小数点后24位这个精准度(这个已经足够精准了吧),即便在这个精准度之下,它的位置不确定性的范围,也不会超过一个原子的大小。
  再比如量子隧穿效应(注:一个量子有一定的概率可以穿过能量势垒),质量越小,概率就越大。这个概率的数学计算,同样可以用来计算一个棒球打到墙上,有多少几率穿墙而过,只不过计算结果的概率可小到宇宙末日的到来,才有可能发生一次。
  然而,注意到,在一些科普文章中,把不确定性定义为只存在于微观世界。这是一个误解。事实上,在真实的物理理论中,量子的不确定性原理,其实并不只适用于微观粒子,宏观物体也同样符合不确定性原理。而且可以定性地描述为一个公式,也就是:一个物体的位置不确定性X(乘以)它的速度不确定性(小于)普朗克常数(除以)物体的质量。这是一个普世的公式,它表示物体的质量越小,那么不确定的范围就越大;反之,则越小。
  换句话来说,不确定性原理是普世原理。只是体积越大,不确定就越小。于是,任何人眼可见的物体的不确定性,已小到可以忽略不计了。不过,归根到底,世界就是不确定的。
  同时,叠加态也一样,物理学家李淼先生曾说过:任何物体可以处于不同位置的叠加态中。不过,为何在宏观经典世界中,迄今为止,似乎并没有发现像人体、猫等也具有叠加态呢?这也恰恰是量子力学最大的特点,即,一旦一个系统足够大,那么它的表现至少看上去,与经典物理系统就一样了。
  比如,著名的薛定谔的猫,尽管从量子力学的理论去观察,这个猫可以同时处于生和死的叠加态。但是,由于猫太大了(相对量子力学所解释的系统而言),猫通过呼吸和空气发生了作用,即猫和外界接触了。因此,波函数早就坍缩了,即猫肯定会要么生,要么死,不会同时处于生和死的叠加态。
  20世纪初,由于相对论和量子力学的出现,人们普遍认为机械宇宙观已经破产,甚至认为相对论和量子力学推翻了牛顿力学。
  其实不然。
  众所周知,量子力学的发展是从因应19世纪末物理学上空的二朵乌云中的黑体辐射问题开始的;而反映经典物理学中的另一基础性矛盾另一朵乌云以太漂移,则被爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论所诠释,揭示了空间、时间、物质和运动之间的内在联系,带来了整个物理学和人类认知领域的革命。
  我还注意到,在很多科普相对论的文章中,也常有个误解,就是说相对论只适合高速、大质量物体。而相对论在低速、小质量物体时,也是对的。就像在宏观世界观察不到量子现象一样,相对论在低速、小质量物体时,也只是不明显而已。
  其实,爱因斯坦是在洛伦兹变换的基础上,建立起来的一种新的时空观,后来被称为相对论时空观。在爱因斯坦新的时空观里,原有的力学定律都需要被修正,而牛顿定律不过是低速度空间里的特例。
  这就是为何亚里士多德的落体理论和托勒密的地心说早已成为历史,而牛顿力学至今仍然是全世界所有物理学的基础教程的原因所在,并且依然是现实生活中使用最广泛的物理学知识。
  显然,不仅相对论和量子力学绝对没有推翻牛顿力学,而且它们是以全新的方式,更精确和更清晰地再次证明了牛顿力学的科学性,因为,低速空间是我们的常态。
  最后,用李淼先生的一句话作为此文的结语:量子力学的世界是一个神奇的世界。这个世界再神奇,也不会神奇到没有意识就不存在。它只是告诉我们,一个粒子可以处于不同位置的叠加态中,甚至任何物体都可以处于不同位置的叠加态中。
  2022年10月05日写于多伦多安大略湖畔

为什么我们的时间无法回到过去,宇宙全貌的猜测双生世界昨晚做了一个梦,又梦见双生世界了,不过这一次观察得更仔细,之前只是观察到这是一个与我们相反的世界,这次经过仔细观察,我发现时间流速的方向也是与我们相反的。所以我做出了一个假设他们流即时零售订单量破50亿单,美团三季报来了外卖平台与很多人的生活密切相关。尤其是疫情期间,外卖平台发挥了重要作用。11月25日晚,美团(3690。HK)公布了2022年第三季度未经审核综合业绩。三季度,美团总收入同比增长2父母之爱子,则为之计深远,孩子的逆境和快乐教育作为两个男孩子的妈妈,我一直积极让孩子参与体育类竞技类运动,希望他们在运动的过程中,培养出坚强的意志力和抗挫折的能力。挫折,每个人都不可避免,会由此滋生坏情绪害怕愤怒悲伤等。如果忽星光大道山楂妹天生残疾被亲生父母抛弃,走红后拒绝认亲众所周知,娱乐圈是一个有名的烂泥潭。没出身没背景没人脉的新人,无论你付出多大的努力,都休想登上银幕。但凡事都有例外,潜规则遍布的娱乐圈中,也有一股清流。那就是著名的娱乐节目星光大道鸿蒙3。0骁龙8Gen2,华为MateX3发布时间曝光,春节前推出华为折叠手机MateX2手机之前就已经下架,华为MateX2手机硬件配置上搭载的是麒麟9000处理器,支持鸿蒙3。0系统升级更新,也是首批支持鸿蒙3。0系统升级的机型,后置5000数字化工具优惠政策双重加持,锦江酒店与投资人共创共赢近日,以齐鲁集锦共话未来为主题的2022锦江酒店(中国区)投资人交流会在济南圆满举行。华东地区酒店投资人与锦江酒店(中国区)管理层品牌方负责人齐聚一堂,共话酒店行业未来发展潜力。现想要成功就要谨记你有什么样的习惯,就会有什么样的命运图选自网络侵权联系可删正所谓习惯影响行动,行动累计结果,结果决定命运。奥格曼狄诺也曾说好习惯是开启成功的钥匙,坏习惯则是一扇向失败敞开的门。其实一个人成功与失败的最大区别,来自不同呼吸是始终的陪伴在睡觉的问题上,讨厌应该怎么样的说教,以第二天不睏为原则,必须睡几个小时是扯淡!呼吸是始终的陪伴。但拿肺活量说事己成为人们的习惯。自主呼吸的它使我们一直忽略它而几乎从不自觉。即使歌真正喜欢你的人喜欢你所有的样子欢迎光临有人喜欢你绑着头发的样子,有人喜欢你披着头发的样子,于是你犹豫到底该绑着还是披着,可是你忽略了,真正喜欢你的人,喜欢你所有的样子。我认为人的感觉是奇妙的,他不论是什么样子,鲁迅先生名言警句,重新审视,发人深思鲁迅先生名言警句,重新审视,发人深思。1我们目下的当务之急是一要生存,二要温饱,三要发展。2勇者愤怒,抽刃向更强者怯者愤怒,却抽刃向更弱者。不可救药的民族中,一定有许多英雄,专向孩聪明人不会在朋友面前说这3句话,蠢人却挂在嘴边,难怪人缘差病从口入,祸从口出,当一个人管不住自己的嘴,说话总是口无遮拦,说三道四,就会在无意间伤害很多人,得罪很多人,给自己的生活留下无数的隐患。所以,人际交往,我们一定要懂得谨言慎行。尤其
荣凡诗追怀慈母追怀慈母作者荣凡诗金大庄人提供天地者万物之逆旅,光阴者万代之过客,岁月无情,不能淹留,转眼之际,母亲已病故近三年了。但,母亲去世时那悲壮的情景,是我永远抹不去的最揪心的记忆。200一个手机号能知道你哪些信息?如何通过这个手机号找人寻人手机号其实就是一个人的电子身份证,如何通过手机号对其身份验证?方法有很多种,老规矩,先点赞收藏让我来告诉你。众所周知,手机号码早已实行实名制,只要有了手机号基本上就能确定手机号的身这样贷款分期买苹果手机,你理解吗?现如今手机成为了生活的必需品,而在各大手机品牌中,苹果手机无疑是个中翘楚。人们为了能够用上最新的苹果手机,可谓无所不用其极。2010年,安徽男孩为买苹果手机,不惜卖掉一颗肾,男孩虽华为WATCHUltimate非凡大师评测最强智能手表无愧华为表王在今年的华为春季新品发布会上,我们不但见识到了华为最强的旗舰手机,还迎来了今年最强的华为智能手表华为WATCHUltimate非凡大师。此前华为的智能手表产品已经有了华为WATCHArm计划改变专利费收取模式对每台手机收费而不是芯片,或导致手机价格上涨最近一段时间以来,智能手机的定价有所提高,一定程度来自于元器件涨价,不过接下来Arm很可能成为了另一个变量。据相关媒体报道,Arm计划改变专利费收取模式,并调整费用,已通知包括高通FindX6系列开售,中杯大杯怎么选?别忘了这款真香TWS耳机3月21日,OPPO召开发布会带来了一众旗舰新品,其中就有最新的影像旗舰OPPOFindX6系列,包含标准版Pro版两款机型。今日该系列旗舰机型也正式开售了,对于普通用户来说,中杯2023年智能手表出货量或将大幅提高根据Counterpoint的预测,2023年中国智能手表市场将出现反弹。2022年,苹果是少数几家在中国发展可穿戴设备业务的公司之一。他们推出了AppleWatchUltra,这我把电影院搬回了家,简直不要太爽我本身就是个妥妥的电影迷,平时工作就算再忙每周也要抽出时间去看电影,热爱的程度可以说是,就算没找到对味的朋友一起去看,一个人也会跑去电影院合。去年因为yi情,很多电影院都没开放,只联想ThinkBook14162023独显版采用128bit版RTX3050IT之家3月24日消息,联想今日推出了ThinkBook14162023独显版,其独显型号为RTX3050,笔者询问联想天猫店铺客服得知,该独显为RTX3050128bit显存位宽小米对讲机2S拆解,4W发射功率,覆盖10000商场15KM市区智能手机已经广泛普及的当下,在我们日常生活工作娱乐的方方面面都能看到它的身影,随之众多的产品被智能手机淘汰在了历史之中,还有一部分产品则基于自身的独特优势,在针对性的应用场景中,提TCL和海信电视哪个好?同价位75寸电视4个方面对比,差距很明显电视可以说是一个非常成熟的市场,除了小米这个互联网品牌搅局之外,基本上各大传统国产品牌已经占据了国内90以上的市场,而三星索尼LG这些日韩品牌则持续下滑,甚至有些已经退出中国市场。
友情链接:快好找快生活快百科快传网中准网文好找聚热点快软网