初次接觸量子力學的人,可能會感覺,量子力學是小眾科學。其實不然,量子力學和相對論是現(xiàn)代物理的兩大支柱。 這樣說吧,你就完全明白量子力學的重要性了。 我們生活面對的物質(zhì)尺度 大約是厘米級到千米級之間,牛頓力學在這個尺度很是管用??缮钊氲礁〉奈⒂^世界,比如原子級別,牛頓力學就完全失效了,這時候就完全由量子力學接盤了。牛頓力學主宰著我們宏觀 低速的世界,量子力學主宰著微觀世界!
微觀粒子的運動比較奇怪。大家都見過空氣中的塵土吧!塵土 無時無刻地在做不規(guī)則的布朗運動。微觀上的粒子其實也是挺像這種運動的,你不知道它下一秒會出現(xiàn)在哪里? 但又和塵土運動不同的是,隨著記錄微觀粒子運動次數(shù)的增多,你會總結(jié)出他出現(xiàn)在某一位置的概率。
比如,你要調(diào)查小王的生活規(guī)律。小王生活中常會去,公園,圖書館,健身房,網(wǎng)吧。你經(jīng)過一年的觀察,你會得出小王去哪個地方的幾率大小。由于小王去哪里是隨機的,你不能百分之百的肯定他明天會去網(wǎng)吧,只能說,他明天有多大可能性會去網(wǎng)吧。
無規(guī)則的布朗運動
你8:00鐘從家里出發(fā),開車去公司上班。你如果知道 家里和公司之間的距離,還知道自己開車的速度,你可以準確的算出 達到公司的具體時間。
但是微觀粒子就不行了,微觀粒子的位置和動量(動量=速度×質(zhì)量)不能同時測量出。這就意味著,你要么測出某時刻粒子的位置,要么測出該時刻粒子的動量,但兩者不能兼得。意味著你永遠不能精確得出,粒子下一時刻會出現(xiàn)在哪里?
兩個或者以上的粒子組成一個量子系統(tǒng)。以兩個粒子組成的系統(tǒng)為例,一個粒子的改變會同時引起另一個粒子的改變。即便它們相距很遠,也會是同時改變的。這是微觀粒子的基本規(guī)律之一!
量子糾纏
量子力學創(chuàng)始人之一,普朗克