量子世界,一個(gè)與我們所在的宏觀世界完全不同的世界,徹底顛覆了我們的現(xiàn)實(shí)的認(rèn)知。如果說(shuō)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論顛覆的只是我們的時(shí)空觀,還能被我們接受,那么量子力學(xué)的橫空出世,顛覆的是我們的世界觀和宇宙觀,很難被我們接受!
量子力學(xué)的顛覆性可以說(shuō)是全方位的,就連我們信奉為真理的因果律都完全失效了。
量子世界里,任何事情都有可能發(fā)生,只要你能夠想到,不管符合不符合現(xiàn)實(shí)中的邏輯,都有可能發(fā)生。因?yàn)榱孔邮澜绲囊磺卸际遣淮_定的,只能用概率去描述。用科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)表示就是“波函數(shù)”,微觀粒子的行為和狀態(tài)只能用“波函數(shù)”來(lái)描述。
(資料圖)
波函數(shù)是如何得出來(lái)的呢?通過(guò)求解薛定諤方程,就能得到描述微觀粒子狀態(tài)的波函數(shù),實(shí)際上也是概率波。
薛定諤方程看起來(lái)比較復(fù)雜,并不好理解,但其實(shí)對(duì)于普通的吃瓜群眾來(lái)講,沒(méi)有必要完全理解薛定諤方程,只需要知道它的地位就可以了。
薛定諤方程在量子世界中的地位,就相當(dāng)于牛頓定律在宏觀世界的地位一樣。薛定諤方程描述的是微觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而牛頓定律描述的是宏觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
量子力學(xué)的詭異性還體現(xiàn)在,當(dāng)我們對(duì)量子世界進(jìn)行觀測(cè)時(shí),微觀粒子就會(huì)從不確定的波動(dòng)性坍縮為確定狀態(tài)。也就是說(shuō),在觀測(cè)之前,微觀粒子無(wú)處不在,我們無(wú)法確定它們到底在哪里,甚至可能出現(xiàn)在兩個(gè)不同的地方。
而一旦我們實(shí)施了觀測(cè)行為,微觀粒子就會(huì)表現(xiàn)為確定狀態(tài),實(shí)際上它們只是恰好出現(xiàn)在了我們觀測(cè)的地方,正是因?yàn)槲⒂^粒子無(wú)處不在,所以只要我們實(shí)施了觀測(cè),就可以看到微觀粒子就在那里。
這種現(xiàn)象如果出現(xiàn)在了宏觀世界,我們肯定會(huì)覺(jué)得“見(jiàn)鬼”了。就好比我們經(jīng)常在晚上看月亮,當(dāng)我們不看月亮?xí)r,也會(huì)知道月亮就在那里。
但是如果月亮來(lái)到了微觀世界,一切就不一樣了。當(dāng)我們不看月亮?xí)r,月亮其實(shí)是無(wú)處不在的。而當(dāng)我們抬頭觀看的一瞬間,月亮恰好出現(xiàn)在了我們觀看的地方。
也就是說(shuō),在沒(méi)有觀測(cè)之前,微觀世界的一切都是不確定的,可以通俗理解為一切都是波。一旦實(shí)施了觀測(cè),就會(huì)確定下來(lái),表現(xiàn)為粒子性。
往深了講,現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)與否,竟然取決于我們的觀測(cè)。言外之意,當(dāng)我們不觀測(cè)時(shí),世界其實(shí)是不存在的,或者說(shuō)周?chē)氖挛锊⒎钦鎸?shí)存在的,而是一片模糊不定。當(dāng)我們觀測(cè)的一瞬間,真實(shí)世界就呈現(xiàn)在我們面前。
看到這里,是不是有些似曾相識(shí)?這不就是游戲里的世界嗎?
在游戲世界里,只有游戲人物出現(xiàn)的地方,周?chē)膱?chǎng)景才會(huì)被渲染出來(lái),與游戲人物沒(méi)有關(guān)系的周?chē)h(huán)境其實(shí)是不存在的,可以理解為一片“虛空”。當(dāng)游戲人物不斷移動(dòng)的過(guò)程中,與之有關(guān)的場(chǎng)景才會(huì)逐漸渲染出來(lái)。
當(dāng)然,游戲這樣設(shè)計(jì)的目的主要是為了降低電腦的核載,提高游戲加載速度和流暢度。但誰(shuí)又敢肯定我們所在的世界不是如此呢?
扯得有點(diǎn)遠(yuǎn)了,這里只是想讓大家擴(kuò)展一下思維而已,這種問(wèn)題不能細(xì)想,否則真的很可怕。
如果說(shuō)游戲世界里面的場(chǎng)景渲染只是虛擬的,那么量子力學(xué)的詭異性的確是真實(shí)存在的,二者這種詭異性雖然不能被我們完全詮釋?zhuān)⒉环恋K量子力學(xué)走進(jìn)我們?nèi)粘I睢?
舉個(gè)與我們?nèi)粘I钭蠲懿豢煞值睦樱覀兩钪须x不開(kāi)的電腦和手機(jī),都含有量子科技。而且量子科技體現(xiàn)在電腦手機(jī)的最核心部位:芯片。世界上的尖端芯片,比如說(shuō)英特爾芯片,里面容納了數(shù)十億個(gè)微處理器,這些都?xì)w功于量子力學(xué),沒(méi)有量子力學(xué),數(shù)十億個(gè)微處理器就不可能很好地工作,我們的手機(jī)和電腦就會(huì)徹底淪為一堆廢鐵!
往大了說(shuō),我們的太陽(yáng)之所以能夠發(fā)光,也是因?yàn)榱孔恿W(xué)中的一個(gè)詭異現(xiàn)象:量子隧穿效應(yīng)。
有人可能不理解:太陽(yáng)之所以發(fā)光,不是因?yàn)楹司圩儐幔?
確實(shí)因?yàn)楹司圩?。但是太?yáng)核心的環(huán)境根本不足以引發(fā)核聚變,雖然核心溫度高達(dá)1500萬(wàn)度,但如此高的溫度也不能點(diǎn)燃核聚變,簡(jiǎn)單說(shuō),這樣的條件并仍然不能提供足夠的能量引發(fā)核聚變。
對(duì)虧了量子隧穿效應(yīng)的存在,太陽(yáng)核心的“粒子湯”,有一定概率突破“能量勢(shì)壘”的束縛,在能量不足的情況下仍舊能夠完成核聚變。這才是太陽(yáng)核聚變的最根本原因所在。
何為“能量勢(shì)壘”?舉個(gè)通俗的例子,赤手空拳的情況下,你無(wú)論如何都不能翻越5米高的墻,那么“5米”就是你的“能量勢(shì)壘”。
說(shuō)白了,量子隧穿效應(yīng)的存在,可以讓一些看似不可能發(fā)生的事情,最終發(fā)生。
雖然量子力學(xué)的詭異性只會(huì)出現(xiàn)在微觀世界,但理論上講,宏觀世界也有一定概率發(fā)生那些詭異現(xiàn)象,只不過(guò)發(fā)生的概率非常低罷了,以至于我們可以認(rèn)為不可能發(fā)生!
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