解密暗物质共有400集,此为第221集。
在微观世界里,粒子具有波粒二象性,表现在空间分布和动量都是以一定概率存在的,比如“电子云”,被称之为波函数。
当要测量粒子的动量的时候,粒子不一定刚好处于动量的本征态,这个态可以表示为动量本征态的叠加,当用仪器对粒子进行测量的时候,相当于是对粒子进行了一个作用,即用动量算符作用在这个态上,只进行一次测量的时候,只能得到一个动量值,而这个时候的态,只有处于动量的相对应的本征态上时才会这样。这就是说,当进行测量的时候,因为仪器对粒子的影响,使得粒子由原来的态坍缩到了这个动量本征态。但是测量的时候,也可能得到其他的本征值,即,也可能坍缩到其他的动量本征态,所以,要进行多次测量。
波函数坍缩描述某些量子力学体系与外界发生某些作用后波函数发生突变,变为其中一个本征态或有限个具有相同本征值的本征态的线性组合的现象。波函数坍缩可以用来解释为何在单次测量中被测定的物理量的值是确定的,尽管多次测量中每次测量值可能都不同。
所有的波都是由粒子传递。电磁波是由场态粒子传递的,而机械波主要由显态粒子。
电磁波和机械波都只传递能量不传递物质,两者没有任何本质区别。
在局域或微观表现为振动的粒子,在整体或宏观表现为传递能量的波。
在观测局域或微观时只能看到一个个振动的粒子,无法看到此起彼伏的波;而观测整体或宏观,只能看到此起彼伏的波,很难注意到一个个振动的粒子。实际上波粒二象性就是整体和局域既互斥又互补,宏观与微观既互斥又互补;因为无法同时看到局域和整体,也无法同时把控宏观与微观,而全局和局部却能相互补遗,宏观与微观整合才能既了解机理,又能把控机制。
实际上,宏观世界和微观世界都充满着随机性和不确定性。
如果您无法进行全面的受力分析,漂浮尘埃、投出的硬币、掷出的色子这些宏观事物您无法预测结果。就只能用概率的方法进行统计分析。
如果您能进行有效分析,粒子加速器中的电子、威尔逊云室中的电子、磁场中的电子运动轨迹您也能精准预测。
实际上,无论是宏观事物还是微观粒子,只要您能进行全面分析,就能用经典力学进行确定受力状态与运动状态。只是微观世界里的可能性的选择太多了,掷色子只有6种确定性,微观世界有太多不确定性了,但一粒漂浮尘埃与电子运动概率模型没有本质区别。任何概率模型在发生后都会坍缩1或0。
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