第589章 量子力学大成!接连提问!实验升级(2 / 7)
此外,量子状态的概率分布就像波动一样,所以被称为概率波。
最神奇的是,这种虚幻的概率波能像真实的机械波、电磁波那样,发生干涉、衍射等现象。
然而,你可能会提出一个问题:
“既然量子的状态,以电子的位置为例,是不确定的,它具体在空间中的哪个位置是概率性的。”
“那为什么在现实中做各种碰撞实验时,我们可以确定电子的位置呢?”
“比如电子撞击到显示屏时,它就被固定在那个位置了。”
“从不确定到确定的这个过程,到底发生了什么?”
这时,就该互补原理出马了。
根据互补原理,波动性和粒子性都不能单独描述量子客体的全貌。
物质的波粒二象性是一个整体。
如果想知道单个量子的性质,就必须对它进行测量。
但每次测量,只能得到某一个方面的性质。
用波动的手段就会测出波动的性质,用粒子的手段就会测出粒子的性质。
但无论如何,不可能同时测量出量子的波动性和粒子性。
所以,在测量以前,可以认为量子处于波动和粒子的迭加态之中。
而一旦测量,就会使得迭加态变成确定的本征态,这就是波函数坍缩。
有了这些理论后,再来看电子的位置情况。
在没有测量前,电子的位置是一个迭加态。
所以它可以出现在任何的位置。
比如,出现在a处的概率是0.3,b处的概率是0.2,c处的概率是0.1。
一旦对它进行测量,比如用光子去撞击电子,根据反馈后的光子的状态完成测量。
那么此时的电子就会瞬间从位置迭加态,发生波函数坍缩,处于一个确定的位置本征态。
而它出现的具体位置,和概率数值大小没关系,可以在a,也可以在c,甚至还可以在d。
但是!
重点来了!
虽然一个电子坍缩后出现的位置没有规律。
但是当大量电子先后按照同样的条件发生波函数坍缩后,情况就变了。
比如,此刻有10亿个电子,先后发生位置的波函数坍缩。
那么统计它们出现的位置,就会惊人地发现:
出现在a处的电子有3亿个,b处有2亿个,c处有1亿个。 ↑返回顶部↑
最神奇的是,这种虚幻的概率波能像真实的机械波、电磁波那样,发生干涉、衍射等现象。
然而,你可能会提出一个问题:
“既然量子的状态,以电子的位置为例,是不确定的,它具体在空间中的哪个位置是概率性的。”
“那为什么在现实中做各种碰撞实验时,我们可以确定电子的位置呢?”
“比如电子撞击到显示屏时,它就被固定在那个位置了。”
“从不确定到确定的这个过程,到底发生了什么?”
这时,就该互补原理出马了。
根据互补原理,波动性和粒子性都不能单独描述量子客体的全貌。
物质的波粒二象性是一个整体。
如果想知道单个量子的性质,就必须对它进行测量。
但每次测量,只能得到某一个方面的性质。
用波动的手段就会测出波动的性质,用粒子的手段就会测出粒子的性质。
但无论如何,不可能同时测量出量子的波动性和粒子性。
所以,在测量以前,可以认为量子处于波动和粒子的迭加态之中。
而一旦测量,就会使得迭加态变成确定的本征态,这就是波函数坍缩。
有了这些理论后,再来看电子的位置情况。
在没有测量前,电子的位置是一个迭加态。
所以它可以出现在任何的位置。
比如,出现在a处的概率是0.3,b处的概率是0.2,c处的概率是0.1。
一旦对它进行测量,比如用光子去撞击电子,根据反馈后的光子的状态完成测量。
那么此时的电子就会瞬间从位置迭加态,发生波函数坍缩,处于一个确定的位置本征态。
而它出现的具体位置,和概率数值大小没关系,可以在a,也可以在c,甚至还可以在d。
但是!
重点来了!
虽然一个电子坍缩后出现的位置没有规律。
但是当大量电子先后按照同样的条件发生波函数坍缩后,情况就变了。
比如,此刻有10亿个电子,先后发生位置的波函数坍缩。
那么统计它们出现的位置,就会惊人地发现:
出现在a处的电子有3亿个,b处有2亿个,c处有1亿个。 ↑返回顶部↑