量子力學上有哪些著名的實驗量子力學主要講了什麼

2021-03-07 00:10:33 字數 3127 閱讀 3903

1樓:阿呀妹妹

量子力學有一個重要理論,叫哥本哈根詮釋。主要內容是:物體在沒有被觀察前,可以同時以各種可能的狀態存在。

這就是所謂的疊加態,有時也被稱為波函式。要想知道物體處在什麼狀態,必須進行觀察。它使波函式消失,也就是疊加態消失,物體呈現一種確定的狀態。

有兩個著名的量子力學實驗——雙孔實驗和薛定諤的貓實驗,都是圍繞疊加態進行的。

雙孔實驗是在一塊紙板上切出兩個細長的孔。紙板的一邊放置電子發射器,另外一邊放置電子檢測屏。當電子發射器一個一個地向雙孔輪流發射電子時,電子檢測屏上就會出現明暗相間的條紋圖案,這與利用光做雙孔實驗的結果相同,說明每個電子都像光一樣同時通過了兩個孔。

可是如果我們在兩個孔旁邊裝上電子監測器,監測電子的實際執行軌跡。結果發現電子每次只是通過一個孔,原來那種只有電子同時通過兩個孔才會出現的明暗相間的條紋圖案也不見了,電子檢測屏上呈現的只是電子通過一個孔時才有的圖案。好像電子知道有人在監測它們,所以不再像原來那樣行動。

著名量子物理學家費曼指出,雙孔實驗揭示了量子物理學的核心,可是沒有人知道這種現象的實質是什麼!

薛定諤的貓實驗是一種虛構的「思想實驗」。這個實驗的構想是:在一個密閉的盒子裡,放置一塊放射性物質、一套檢測機關、一瓶毒藥和一隻貓。

放射性物質什麼時候發生衰變是事先無法**的。一旦發生衰變,就會觸發檢測機關,打碎毒藥瓶,繼而將貓毒死。那麼,在開啟盒子觀察前,盒子裡的貓會是一種什麼狀態呢?

按照常識來說,會有兩種可能:貓可能是活的,也可能是死的;然而量子力學理論認為,這兩種可能都同時存在,也就是說,貓既是活的,又是死的。這顯然與人們的傳統思維大相徑庭。

薛定諤的本意,是想通過這個實驗證明這種觀點的荒謬性。然而,隨著時光的流轉,「疊加態」的說法不僅沒有被駁倒和擯棄,反而得到越來越多的理論和實驗的支援。

可是,當人們開啟盒子,明明看到的是一隻活貓,或一隻死貓。那麼,怎麼能夠證明在開啟盒子之前,貓既是活的,又是死的呢?在目前的量子力學領域,越來越多的人傾向於兩種解釋:

一種是「意識決定存在」。人們看到的活貓或死貓的「事實」,是人們進行了觀察的結果,也就是人類意識的產物。是意識「創造」了「事實」,而不是事物的本來狀態。

任何事物在觀察前和觀察後都不是同一個樣子。

一種是自然界存在多重宇宙。另外那些宇宙,也和我們所感知的這個宇宙一樣真實,一樣存在真實的物體和事件。那些宇宙中,還有許多個一模一樣的你。

不過有的可能與你的初戀情人結了婚(另外宇宙中也有你初戀情人的翻版),生活的十分幸福甜蜜;有的可能從事了你年輕時最喜歡的工作,而且事業有成……以薛定諤的貓實驗為例,在開啟盒子的那一刻,宇宙就**成了兩個。在一個宇宙中,貓是活的;在另一個宇宙中,貓是死的。哥本哈根派所說的「疊加態」並未消失,只是存在於兩個世界。

就如同一條大河,在一座分水嶺前分成了兩條河;其中的一條又遇到一座分水嶺,於是一條河又分成了兩條河……自然界無窮無盡的多重宇宙,就是這樣不斷地永無休止地**而成的。

量子世界許多奇異的現象和理論,不僅令芸芸眾生大為困惑,也讓許多量子學者頭暈目眩。恰如費曼所言:「從常識的觀點看,量子力學對自然的描述是荒謬可笑的。

但是它與實驗完全吻合。因此我希望你能夠接受自然是荒謬的,因為它確實是荒謬的。」另一位著名的量子物理學家普朗克也同樣感慨道:

「科學不能解答自然的最終祕密,這是因為歸根到底我們自己就是一個需要解答的祕密。」

誠如斯言,我們人類本身就是一個大大的問號——我們是宇宙間全知全能的上帝,還是「上帝」眼裡的大猩猩?我們看見的就是真實的嗎?看不見的就不存在嗎?

我們究竟掌握了自然界的多少祕密?我們中間還有沒有哥白尼和愛因斯坦……這些問題得不到明確的回答,宇宙對於我們就只能是一個深不可測的謎團。

2樓:金庫金坷垃

比如說薛定諤的貓實驗,貓處於既生又死的狀態

3樓:林裡有鹿有孤獨

量子力學誕生前,19世紀最大的物理學成就是電磁學,電磁學統一了電、磁、光三種現象。並隨之伴隨著電燈、電報等技術發明進入人們的日常生活。

4樓:郵局信封

薛定諤的貓實驗,雙孔實驗

5樓:他咯兔卡

薛定諤的貓實驗,一隻既生有死 半生不死的貓

6樓:大哥哥小姐睫

雙孔實驗和薛定諤的貓實驗,都是圍繞疊加態進行的

7樓:你的老友紀

薛定諤的貓,還有什麼什麼的烏龜等等

8樓:匿名使用者

雙孔實驗和薛定諤的貓實驗

量子力學主要講了什麼

9樓:諸葛黃昏

量子力學是20世紀初期,在一群物理大佬的神仙打架中誕生出來的,當時是為了爭論光是由什麼組成以及光的形態!牛頓認為光是波形態,但也有很多科學家認為光是粒子,其中有很多著名的實驗,比如雙縫干涉實驗就是最著名的一個,但是這個實驗的結果讓很多人大跌眼鏡,他們發現單個的光電子在通過雙縫時候居然也產生了干涉,產生了波才能產生的干涉條紋,但當你試圖去觀測它的運動軌跡時,它又展示出來粒子的特性,沒有產生干涉條紋,這就非常詭異了,怎麼會這樣?難道電子事先知道我們要觀測它?

後來愛因斯坦說,光其實是波粒二象性的,其實諸多量子力學的奠基人一開始都是反對量子力學的,就連愛因斯坦也曾經說過,上帝不投骰子!而量子力學本身也是與我們現在真實存在的客觀世界是相悖論的,我們真實存在的客觀世界,怎麼能夠通過觀測者而改變呢?

量子力學至今人類也只是剛剛撬開它的門而已,與量子力學不同,我們現在所在的世界,世間萬物你都可以用牛頓的經典力學去詮釋它,因為這個世界就是你現實所能看到的這個樣子,但是量子力學不一樣就在於它的不確定性,比如薛定諤的貓,一隻又活又死的貓!你如何解釋呢?其實這隻貓在微觀量子世界裡,它確實是處於一個生與死的糾纏態,但是你一旦開啟盒子的一瞬間,一旦通過觀測,就會導致波函式坍縮,貓就會從量子世界裡的糾纏態,變成本徵態!

你就能馬上決定了這隻貓的生死,注意哦,這裡不是你看到這隻貓的生死,而是你觀測的這一行為而決定了它的生死!觀測和測量,是區分量子力學和經典力學的主要區別!

最後我們也總結:量子力學至今沒有被證實,但它確實是一項很神奇的物理學分支!它的魅力讓無數人為之瘋狂!

經典力學是通過觀測和測量來得到的一些結論,而量子力學它本身就是以不確定性,概率為中心的物理理論!所以以我們現在人類的科學技術,是無法通過科學實驗去證實它的!就比如我們現在所在的地球,大家都知道它是圓的,但是當你沒有去看它去觀測它的時候,你怎麼就知道它不會變成方的呢?

還有可能是矩形!

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