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为什么观测会影响粒子,由粒子组成的我们为何不能

来源:整理 时间:2022-06-05 15:29:51 编辑:科技知识 手机版

当一个高能光子落在一个粒子上时,会对这个粒子产生扰动,量子粒子会变成一个新的状态。如果没有人类的观测,量子粒子会在其他物体辐射下坍缩。为了观察粒子,人类不得不依靠光的反射来照亮粒子并散射它们以确定它们的位置。由此得出结论,量子粒子只要稍微受到波粒二象性的影响,就可以改变状态,因此被认为是不确定的。

什么观测之后,量子态会坍缩?

没想到会接到头条的邀请来讨论这个问题,受宠若惊。有一个非常著名的实验------双缝实验,大致就是说让一颗电子通过2条夹缝投射在后面的屏幕上。在我们不对这一过程进行观察,只查看结果的时候,在屏幕上出现的位置并非夹缝的直线投影,而是偏折了一个角度,累积很多电子的话,会产生干扰条纹,这些电子好像分身似地同时通过了两道夹缝并产生干涉现象。

但是当我们在每条夹缝中各安装了探测器,电子又变得只会选择其中一道夹缝通过,不会出现干涉现象,探测器拆掉后又会恢复原样。这个现象比薛定谔的猫更令人震惊和费解,毕竟这是一个可操作的实验,也正是有人根据这个实验所展示的现象,提出了一个非常可怕的理论------也许我们的世界就像骇客帝国一样根本是虚拟的;也许我们正被更高级,或更高维度的生物观测并操纵着。

一个粒子可以同时出现在不同地方,由粒子组成的我们为何不能?

根据海森堡的不确定性原理,量子范畴的粒子在空间的位置和速度是不能被人类观测所确定的,因此它具有在空间所有位置出现的可能性,而不是同时出现在不同地方。它说明了微观量子的概率性质,很多人对量子位置和速度怎么会不能被观察测定的呢?表示不理解。有的可能只知道波函数会塌缩,所以不可测定,那么究竟是怎么塌缩的,也许大家并不了解。

其实量子之所以不能被观测,首先是因为量子具有波粒二象性,而不确定原理是所有类波系统的内在秉性,并不是量子领域的特有性质。量子的运动过程是一个波函数,我们不观测它的时候,它是按自身的运动方向在运动,而要观测粒子,人类必须借助的光的反射,就是把光照到粒子上,在粒子上散射开来,由此确定它的位置。但如果粒子的大小比光的波长还短,那光就无法登陆,

由此得出结论,量子态粒子由于波粒二象的性质和过于微小,稍受影响就会改变状态,因此被定论为不可确定。我们人类对它只能进行一个概率性的推导,这就是\

所以只能用频率高、波长极短的光来观察粒子,而频率高、波长短的光能量强。当高能光子落在粒子上时,会对粒子产生扰动,量子粒子会变成新的状态,从而引起量子坍缩。它变成了一个新的确定态,而不是之前要观察的态,这样量子原来的波函数态就会在外界的影响下坍缩。如果没有人类的观测,其他物体对量子粒子的辐射也会引起坍缩,

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