宏观物体的工作原理与量子现实不同吗?

如题所述

“在非常小的规模上,你没有任何直接的经验。它们不像波,不像粒子,不像云,不像台球,不像弹簧上的重物,也不像你见过的任何东西。“理查德·费曼

量子力学的先驱之一维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)说:“原子或基本粒子本身并不存在;它们构成了一个充满潜力或可能性的世界,而不是一个事物或事实。”

“身份不可知论”中微子同时以三种状态存在:宇宙中的大多数物体都保持着单一的身份,而不管其背景如何。即使是在亚原子层面,电子的质量和电荷都是一样的,不管它们是自由地漂浮在星际空间中,还是地球上原子的一部分。那么,根据观测时间和地点的不同,如何才能在三种截然不同的“味道”中找到中微子呢?量子叠加使得中微子似乎不符合逻辑,在三个不同的身份之间摇摆,而从不选择一个。

它从量子力学开始,这是我们关于基本粒子和微观世界最好的理论。在量子力学中有这样一种说法,在你观察一个物体之前,它并不在任何确定的位置。你可以把它想象成所有不同位置的叠加[重叠]。

所以它可能比你在某个地方观察到的更有可能,但在你观察到它之前,它不会在任何特定的地方。想到这个东西的行为会因为你是否看它而不同,这真的很奇怪。

这就是量子力学最基本的古怪之处:当你不看物体时,它会以一种方式运动,当你看它时,它会以另一种方式运动。肖恩·卡罗尔,《发现》杂志,2019年10月连线杂志:什么是现实?

Sean Carroll:我们能给出的最好答案是,现实是希尔伯特空间中的一个向量。这是一种用单一量子力学波函数来描述现实的技术方法。

吴:好吧,这太抽象了。请概念化这个吗?SC:我们看到桌子、椅子、人和行星在时空中移动。量子力学认为,没有像桌子和椅子这样的东西,只有我们称之为波函数的东西。

SC:我们对世界的经典描述是对波函数的一种更高层次的近似描述。物理学家和哲学家的工作就是展示,如果我们生活在一个仅仅是波函数的世界,那么为什么它看起来像人,行星,桌子和椅子?我们没有明确的共识。(2020年10月)

当大多数人,包括专家,想到亚原子现实时,他们想象粒子的行为就像小台球互相反弹。但是这种粒子的概念是一种世界观的延续,这种世界观可以追溯到古希腊的原子主义者——这种观点在艾萨克·牛顿的理论中达到了顶峰。但是量子场论中的“粒子”并没有明确的位置:在你体内的粒子严格来说并不在你体内。

一个试图测量它的位置的观察者在宇宙中最遥远的地方发现它的可能性很小,但不是零。让我们假设你的厨房里有一个粒子你的朋友从一辆路过的汽车上看着你的房子,可能会看到粒子遍布整个宇宙。为你本地化的东西也会为你的朋友非本地化。

不仅粒子的位置取决于你的观点,粒子的位置也取决于你的观点。……如果你放弃尝试精确定位粒子,而只是简单地数它们,你就有麻烦了。假设你想知道房子里粒子的数量。你在房子里四处转转,在餐厅里发现三种粒子,在床下发现五种,在厨房橱柜里发现八种,等等。现在把它们加起来。令你沮丧的是,这个总和不会是粒子的总数。粒子无法精确定位的一个极端情况是真空,它在量子场论中具有似是而非的特性。

仔细观察整个真空的任何有限区域——根据定义,零粒子状态——你可能会观察到一些与真空截然不同的东西。换句话说,你的房子可能完全是空的,即使你发现到处都是粒子。该理论预测了真空中一种特别令人难以置信的行为:粒子数量的平均值为零,但真空却充满了活动。

所以让我们来盘点一下。我们认为粒子是微小的台球,但现代物理学家称之为“粒子”的东西与之完全不同。

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第1个回答  2021-03-05
不同的。因为量子是非常小的,而且宏观世界和量子世界的界限也不是很明确。我们无法确定在宏观世界可以验证的原理在量子世界能否实现。
第2个回答  2021-03-05
宏观上所有的物理量都是确定的值,而量子力学中,位置和动量都是不确定的.
宏观上能量是连续的值,而量子力学中能量是离散的,比如一个粒子的能量是1电子伏特,那它如果能量比这大的话就可能是3电子伏特,而不可以是1和3中间的值.
第3个回答  2021-03-04
还是有着很多不同的地方,因为每一样物品存在都不会出现太多相同之处。
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