其他
小狗狗能有什么坏心眼呢?
送书活动中奖名单,请直接划拉到最后
福利来啦!
人民网“科普中国乐享健康”
联合北京科学技术出版社
免费送出5本
《如何跟你的狗聊量子物理》
让我们从一个最基础的原理开始,来欣赏这个肉眼无法看见的世界,了解这个宇宙的构建法则。
之所以会有测不准原理,是因为宇宙中所有的物体都兼具“粒子”和“波”两种性质。
在量子力学中,一个物体的确切位置和确切速度是没有意义的。要理解这一点,我们需要明白“粒子”和“波”的性质。粒子可在某一时间存在于特定位置,我们可以用图表来表示在粒子出现不同位置的概率,图标的形状像钉子,在一个特定位置,例子出现的概率是百分之百,其他的地方都是零。而“波”是“扰动”在空间中扩散的现象,就像水面上的涟漪,我们可以将“波”的各种性质看作一个整体,其中最重要的是波长,它是两个响铃的波峰活波谷之间的距离,但我们无法确认波的具体位置,它可能出现在各种不同的地方。
“波长”是量子物理中非常重要的一个概念,因为一个物体的波长与它的动量,即质量与速度的乘积有关。一个快速运动的物体的动量很大,而对应的波长很短;一个重物即使速度不快,动量也很大,也就意味着它的波长很短,这就是我们在日常生活中察觉不到物体的波动性的原因。如果你丢出一个棒球,它的波长只有1米的1/1033,根本检测不到。但很小的粒子,如原子或电子,波长可以大到在物理实验室中被检测出来。所以如果我们有一个纯波,就可以测量它的波长,进而得到它的动量,但无法测出它的位置。另一方面,我们很容易得到一个粒子的位置,但它没有波长,所以我们计算不出它的动量。
要同时得到一个粒子的位置和动量,我们需要把两个图象结合起来,做出一个在很小区域内有波的图像。如何实现这一点呢?方法是叠加多个波长不同的波,也就是赋予物体不同的动量。
当我们把两个波叠加,会发现有些地方的波峰对齐,形成了更大的波峰;
另一些位置的波峰与波谷对齐而相互抵消。结果是,有些位置我们看得到波,有些位置什么都没有。
如果加入第三个波,波被抵消的区域会增大,再加一个,抵消区域更大,有波的区域更小。持续叠加波,就可以得到一个波包,在一个很小的区域内有确定的波长,这便是一个兼有“波”和“粒子”的性质的物体。
如果你想通过制造更小的波包来减少位置的不确定性,就需要叠加更多的波,波数增加使动量更不确定。如果你想得到更准确的动量,就需要更大的波包,位置的不确定性就更大。这就是海森堡测不准原理。
这一原理最初在1927年由德国物理学家维尔纳·海森堡提出。
这种不确定性与测量的好坏无关,而是“粒子”和“波”两种性质相结合的必然结果。测不准原理不仅仅使测量中的实际限制,还限制了物体只能表现出一种性质(“粒子”或“波”)。它是构建宇宙基本结构的原理之一。
此视频内容同样由查德·奥泽尔提供,拥有上百万点击量,在《如何跟你的狗聊量子物理》一书中,查德·奥泽尔还向我们介绍了更多量子领域中核心而重要的理论与实验。
“我读过很多量子物理的书,没有一本像这本这样通俗易懂。”——读者
今天,谁掌握了量子科技,就掌握了新一轮科技革命和产业革命的关键核心技术。《如何跟你的狗聊量子物理》是一本你真正能读懂的量子物理入门书。
让我们抛开对无知的恐惧,了解科技新动态,构建量子思维,主控未来。
👇点击购买👇
《如何跟你的狗聊量子物理》
赶快来看中奖名单!
↓ ↓ ↓
1
董李泽
2
康
3
sky
4
南方有嘉木
5
hwt
等等,还有一份中奖名单!
2月2日,人民网“科普中国乐享健康”联合重庆大学出版社免费送出5本《好好玩网球:网球小百科》
中奖名单在这里!
↓ ↓ ↓
1
陌瑾轩
2
刘大大
3
旺旺
4
sky
5
刘艳
近期热门视频
更多精彩视频,尽在人民网科普视频号,欢迎关注~大家都在看