如何向我這種文科女生解釋量子力學?

時間 2021-06-01 02:58:19

1樓:

本人同為科幻愛好者,說一下我的非專業理解,大神輕噴。

任何物體是可能存在於任何地點的,只是你看到的是它最有可能在的地方(所謂觀察者效應)。想象一下乙個劇本,有乙個開頭,後面有分支abc...,a後面有abc...

,既,以乙個樹狀圖描述未來,那麼,你的未來軌跡就是你選擇的那條線(同樣是觀察者效應)。這個每人有自己的理解,就是這樣~

2樓:Bigan W

基本的是波粒二象性

也就是所有的波都同時是粒子,同時具有波和粒子的性質,波和粒子沒有本質的區別,只是有的東西「波」的性質強一點,有的東西「粒子」的性質強一點而已

比如一般的電磁波,在低頻下表現的像波,在高頻下表現的像粒子,幾百年前一直在爭論這東西到底是波還是粒子來著

而一般的實物粒子(科學地說是費公尺子)比如電子和質子,波的性質表現的比較弱,主要體現為粒子,所以一直以來人類都把這東西當粒子看。但是在研究的尺度逐漸變小直至小到和這個粒子的波長相當時,就不再能將其看做粒子了

比如一塊石頭掉進水裡濺起乙個水花,在遠處看,這個水花就是乙個點,有其具體的位置,就像粒子一樣。而在近處看,這個水花就是乙個環形的向外擴散的波浪

以前在研究電子在原子核周圍的運動模式的時候人類就遇到了這樣的問題,發現電子的許多無法解釋的性質,直到德布羅意指出電子也是一種波,萬物皆為波,實物粒子對應的波稱為物質波

物理是建立在具體可測量的巨集觀事實上的。物質波的體現(或者說具體對物質波的測量)在於:在某一點,物質波振幅的平方正比於我們在這一點觀測到該粒子的概率。

觀測在量子理論上是個很哲學的東西暫且不提

然後薛丁格以這個為出發點研究出了計算物質波的方程也就是薛丁格方程。推導過程略。總之,這個方程可以根據粒子所處勢場(想象成粒子所處環境即可)計算出粒子的物質波的具體函式,也就是計算出粒子在各個位置被觀測到的概率。

注意,在電子那種尺度下,電子的具體位置已經沒有意義(尺度和電子的物質波波長相當了),要把電子看成整個瀰散在原子核周圍的乙個波。當尺度拉遠的時候,遠處的電子的物質波幅度太小了,於是可以看做電子的物質波集中於乙個點——這個點就稱為電子的位置

根據對各種情況下粒子的波函式的計算可以得到一些有趣的結論

首先是能級。粒子的波函式必定是滿足一系列條件的,比如無窮遠處必定為零(不然這粒子無處不在了)等等。而在數學上要滿足這些條件,函式就會受到一定的限制。

根據計算可以發現,在原子核周圍的電子,其能量只能取一系列分立的值(具體來說,第一能級基態1s是-13.6eV,然後2s是-3.39eV。

而「只能取分立的值」的含義是,原子核周圍的電子是決不能取這之間的值比如-10eV的。比如你想用「靠個光子撞一下」這種方法給那電子加能量到-10eV,你會發現光子和電子會對穿而過互不影響)。同樣可以計算出各個粒子在很多情況下有很多物理量都只能取一系列分立的值,這個現象被稱為量子性

還有就是量子隧穿效應。比如你滾乙個球,想讓這個球滾過乙個高坡到對面的低地去,那麼,首先你要給這個球足夠的能量讓它滾上那個坡。但是在微觀尺度下,你並不需要給那麼多的能量。

根據解薛丁格方程的結果,我們發現那個粒子在中間的高坡處振幅為虛數,也就是無法在那裡觀測到粒子,這個和實驗相符。神奇的是,在高坡後面低下來的地方,波函式的振幅又變回實數了,雖然小了很多。也就是說,要讓粒子到一堵牆的後面,並不一定要經過那道牆。

只要條件合適,我們就能在那道牆後面觀測到這個粒子,雖然我們不可能觀測到這個粒子是如何穿過去的

如何向我爸解釋我並不是遊戲上癮?

李寶洋 看了答案,很多都是再說中國家長的認識問題 我想說的是另乙個方向,你爸會不會懷疑你吸毒上癮,會不會懷疑你是同性戀,或者相似的,會不會說你看電視上癮,會不會說你打籃球上癮,如果都不會,其實我們是要想一下為什麼會說你遊戲上癮的 我知道我這麼說會有很多人噴我,但事實就是這樣。我們總是用我們的標準去衡...

如何通俗易懂地解釋本量利分析?

這個不用通俗易懂的解釋吧因為這本身就是乙個夠簡單直觀的東西了吧.剛剛上了一節管理會計來強答一發嘿嘿嘿 本量利分析就是成本 銷售量 利潤之間依存關係分析的簡稱,也稱為CVP分析 Cost Volume Profit Analysis 首先,本量利分析側重於建立在 管理會計 這本書最力捧的明星 變動成本...

如何解釋我軍的這種現象?

Z的平方 這證明我軍成員和粉絲的安利能力很強啊。像發卡能在團裡脫穎而出去參加綜藝,很大程度上的原因就是她有很強的套路能力,能積極向粉絲安利自己,讓更多人喜歡她,為她投票,她才能有這麼高的人氣的。自然了,發卡有機會出去後,當然很快就能和鳳凰傳奇,曹格等人談笑風生。還有我是歌手時,彈幕裡一直都是 超絕可...