粒子 神打脸,薛定谔为了干翻量子力学放出的猫撂倒了自己还有爱因斯坦
我们都知道,量子力学虽然是由普朗克创建,可是对量子力学的发展和完善却是由玻尔领导的哥本哈根学派完成的。
哥本哈根领导人玻尔和手下大将海森堡、泡利
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哥本哈根诠释也成为了量子力学的正统解释。波恩的概率解释、海森堡的不确定性原理和玻尔的互补原理,三者共同构成了量子论“哥本哈根解释”的核心,他们构成了微观世界的框架,影响了我们对于整个宇宙的认识,也左右了未来物理学研究的导向。
玻恩认为,由于观测精度有限,有些物理现象尤其是微观物理现象要像经典物理那样精确是不可能的,只能以概率解释。即使是经典物理,也不能做到绝对的精确,只是有些误差可以忽略罢了。
泡利和玻恩(敢捏泡利的可不多。。。)
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玻恩的统计解释认为:波函数在某一时刻在空间的强度,即其振幅绝对值的平方与在这一点找到粒子的几率成正比,和粒子联系的波是概率波。波函数Ψ因此就称为概率幅
玻恩的统计解释提出之后,波函数Ψ的绝对值的平方因此就称为概率幅,玻恩成功地解释了以反对量子力学为目的的薛定谔方程中波函数的物理意义。这种统计或概率方法,和它所伴随的非连续性波函数坍缩,成功策反了薛定谔方程,成为了量子力学的核心。
物质波的波函数物理意义
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玻尔则有一句著名的话:“电子的真身,或者电子的原型?本来面目?都是毫无意义的单词,对我们来说,唯一知道的只是我们每次看到的电子是什么。我们看到电子呈现出粒子性,又看到电子呈波动性,那么当然我们就假设它是粒子和波的混合体。我们无需去关心它“本来”是什么,也无需担心大自然“本来”是什么,我只关心我们能“观测”到大自然是什么。电子又是粒子又是波,但每次我们观察它,它只展现出其中一面,这里的关键是我们“如何”观察它,而不是它“究竟”是什么。”
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玻尔更是因此提出了互补性原理:原子现象不能用经典力学所要求的完备性来描述。在构成完备的经典描述的某些互相补充的元素,在这里实际上是相互排除的,这些互补的元素对描述原子现象的不同面貌都是需要的。
所以既然物质具有波粒二象性。根据互补原理,一个实验可以展示出物质的粒子行为,或波动行为;但不能同时展示出两种行为。(提取重点哈~)
战斗力彪悍的玻尔
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海森堡的测不准原理则是指,你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的不确定性,必然大于或等于普朗克常数除于4π(ΔxΔp≥h/4π)。
普朗克常数是在量子物理学中非常重要的一个自然常数,也是一个物理常数,可以说在描述量子(一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子,是能量的最小单位)大小方面具有非常重要的地位,是德国的著名物理学家和量子学的创始人马克斯.普朗克 1900 发现的。
普朗克发现电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,由此普朗克得出来世界上不连续的结论
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普朗克常数记为 h,是一个物理常数,普朗克常数用以描述量子化、微观下的粒子,例如电子及光子,在一确定的物理性质下具有一连续范围内的可能数值。在第 26 届国际计量大会(CGPM)表决通过,普朗克常数的精确数约为:h=6.62607015×10-34 J·s
这个理论是说,你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的不确定性,必然大于或等于普朗克常数除于 4π ,这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。
大家看得懂这张图吗
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海森堡指出,要想测量粒子的位置和速度,最好是用光照到一个粒子上的方式来测量,一部分光波被此粒子散射开来,由此指明其位置。但不可能将粒子的位置确定到比光的两个波峰之间的距离更小的程度,所以为了精确测定粒子的位置,必须用短波长的光。
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