量子世界与我们生活的宏观世界格格不入,难道大自然有两套法则?

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量子世界到底有多诡异?我们已知的大自然法则在量子世界里几乎全部失效!是不是感觉到不可思议?
我们生活在宏观世界 , 但我们自身又是由微观粒子组成的 , 宏观世界和量子世界不应该显得如此格格不入 , 难道大自然有两套法则?
量子世界的核心就是“不确定性” , 那里的一切都是不确定的 , 如何理解“不确定性”?
举个例子 , 在现实世界 , 我们能很轻松地确定一个物体的具体位置 , 速度 , 并且可以根据现有条件 , 推测未来可能以何种状态存在 。
比如说一辆小汽车 , 无论速度有多快 , 我们都可以在某个瞬间描述汽车的位置速度 , 并且根据现有的位置速度 , 可以推测出未来某个时间点汽车出现的位置 。
但在量子世界 , 这一切都行不通 , 你永远无法同时描述出微观粒子的位置和速度(动量) , 粒子的位置越确定 , 速度就越不确定 , 两者之间存在着这样的关系(不确定性关系):
更不可思议的是 , 一个粒子甚至可以同时出现在两个不同的地方 , 你敢相信吗?就好像宏观世界里的你可以同时出现在卧室和客厅一样!
还有量子纠缠 , 处于纠缠中的两个粒子表现为整体性 , 无论它们相距多远都能瞬间感应到彼此 , 任何一方状态的改变 , 另外一方马上会做出相应改变 , 整个过程是瞬间完成的 , 速度远远超过光速 , 也被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”!
其次就是量子隧穿效应 。 每个微观粒子都有自己的“能量势垒”(通俗理解就是最大能力值) 。 举个例子 , 用尽你所有能量 , 你只能跳过2米高的墙 , 那么“2米”就是你的“能量势垒” , 你不可能跳过超过2米高的墙 。
但是对于微观粒子就不一样了 , 只要时间足够短 , 粒子有一定几率打破“能量势垒”的束缚 , 直接穿过“能量势垒”的另一边 。 就好像我们想越过一座山 , 只能从山脚爬到山顶 , 然后从山顶下来到达另一边的山脚 。 但粒子就不一样了 , 它有机会直接从山脚穿越过去 , 到达另一边的山脚 。
更加诡异的是量子世界的“无中生有” , 也就是“量子起伏”(量子泡沫) 。 强调并不存在所谓的“真空” , 在普朗克尺度下(有意义的最小长度单位) , “真空”中会随机衍生出一对虚粒子 , 然后瞬间湮灭 。
微观粒子可以通过“赊借”的方式向真空赊借能量 , 然后把能量还给真空 , 只要整个过程时间足够短 , 一直可以上演这种量子起伏 。 实际上这表现出来的就是能量和时间的不确定性 。
所谓的“真空”其实一点也不空 , 大自然好像非常厌恶真空一样 , 总是想尽办法让“真空不空” 。 而量子起伏 , 就好像是“沸腾的海洋”一样 , 让真空热闹非凡 。
量子世界如此诡异 , 难怪物理学家们会表示:如果你认为自己了解量子力学 , 那恰恰说明你还没有了解量子力学 。
实际上 , 没有任何人真正懂得量子力学 。
但不可否认的是量子力学早已深入我们生活中的每个角落 , 比如说电脑和手机芯片 , 就离不开量子隧穿效应 , 可以说没有这个原理 , 芯片就无法正常工作 。 具体量子隧穿效应是如何影响芯片工作的 , 这里不详述了 , 有兴趣的可以自己搜索了解下 。
【量子世界与我们生活的宏观世界格格不入,难道大自然有两套法则?】总之 , 量子世界有太多奥秘等着我们一一揭开 , 大自然也不应该有两套完全不同的法则 , 因为微观和宏观本来就是相对概念 , 没有绝对的微观和宏观 , 宏观又是由微观组成的 。
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