20世紀(jì)初，人類建立了量子力學(xué)。在過(guò)去的一百年里，量子力學(xué)迸發(fā)出極強(qiáng)的生命力，并改變著我們的生活。如今的我們已經(jīng)完全生活在量子力學(xué)改變下的世界了！
對(duì)于大眾來(lái)說(shuō)，或者只聽說(shuō)過(guò)量子力學(xué)這幾個(gè)字，但并不是很了解量子力學(xué)的研究范疇。其實(shí)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，量子力學(xué)就是研究微觀世界的一門科學(xué)理論。生活中我們能摸到，能看到的所有東西都是宏觀的，它們都是由最基本的粒子構(gòu)成，包括原子，電子，光子，中微子等等。其實(shí)量子力學(xué)就是研究這些微觀粒子的一門科學(xué)理論！
人們一開始研究微觀粒子總是套用宏觀世界的規(guī)律，比如科學(xué)家一開始用經(jīng)典力學(xué)解釋電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)，以為電子就像地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一樣，圍繞著原子核運(yùn)轉(zhuǎn)。但量子力學(xué)的出現(xiàn)，完全否定了經(jīng)典力學(xué)對(duì)微觀世界的解釋。電子并不是在原子核外做規(guī)則的圓周運(yùn)動(dòng)，而更是一種電子云的概率方式出現(xiàn)在原子核外的一定空間區(qū)域。
電子云模型
我們都知道，微觀世界中有很多神奇的現(xiàn)象，比如量子糾纏，量子疊加，測(cè)不準(zhǔn)原理，量子態(tài)塌縮等等。這些現(xiàn)象固然神奇，但是也必須以科學(xué)態(tài)度審視它們。 在量子力學(xué)中，我們經(jīng)常要去測(cè)量微觀粒子，但是測(cè)量時(shí)往往會(huì)遇到很多麻煩，比如我要測(cè)量一個(gè)粒子的動(dòng)量，就只能忽略它的位置了，也就是說(shuō)微觀粒子的動(dòng)量和位置信息不能同時(shí)得到，動(dòng)量測(cè)得越準(zhǔn)確，位置信息就測(cè)得越不準(zhǔn)確，我們一般稱為測(cè)不準(zhǔn)原理，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)應(yīng)該是不確定性原理，因?yàn)槲⒂^粒子的位置和動(dòng)量并不是因?yàn)闇y(cè)量?jī)x器的不精細(xì)導(dǎo)致的，而這更像是微觀粒子的本質(zhì)屬性。我們知道，微觀粒子的尺度大小和光子差不多，而人類的測(cè)量?jī)x器就是發(fā)射電磁波后再收集這些信息，而電磁波的傳播子就是光子，所以當(dāng)測(cè)量?jī)x器發(fā)出的電磁波（可以理解成光子）到達(dá)被測(cè)量的微觀粒子上時(shí)，這時(shí)候被測(cè)量粒子會(huì)被光子擾動(dòng)，如果要確定微觀粒子的位置，那么電磁波的能量應(yīng)該低一點(diǎn)，這樣擾動(dòng)就少，但是動(dòng)量就測(cè)不準(zhǔn)了，反之亦然。但這樣的現(xiàn)象在宏觀世界就不存在，因?yàn)槲⒂^物體所包含的物質(zhì)數(shù)量級(jí)不知道比測(cè)量?jī)x器發(fā)出來(lái)的光子高到哪里去！
還有一種神奇的現(xiàn)象就是薛定諤的貓，也就是量子疊加。在微觀世界，粒子都是處于疊加態(tài)的，比如光的波粒二象性，如果光子的運(yùn)動(dòng)未被觀測(cè)前，那么它既是粒子態(tài)又是波動(dòng)態(tài)的。體現(xiàn)在宏觀就是薛定諤的貓，也就是說(shuō)，在一個(gè)毒氣有一半可能性被釋放的盒子里，關(guān)了一只貓，這只貓?jiān)谖幢淮蜷_盒子前，既是死的又是活的，這就是疊加態(tài)。也就是說(shuō)在微觀領(lǐng)域，一個(gè)粒子可以同時(shí)處于兩種狀態(tài)下。這些現(xiàn)象在宏觀世界里會(huì)變得難以想象，試問(wèn)一個(gè)人可以同時(shí)既在上海又在北京嗎？而在微觀世界就完全可以！可是微觀粒子一旦被測(cè)量，就會(huì)量子態(tài)坍縮，也就是說(shuō)，沒有被測(cè)量前的微觀粒子是可以同時(shí)處于兩種狀態(tài)下，也就是疊加態(tài)，一旦被觀測(cè)就會(huì)坍縮，疊加態(tài)消失，同時(shí)變成其中一種確定的狀態(tài)。
那么現(xiàn)在就有許多人在問(wèn)，那么量子力學(xué)是不是就意味著：我們的世界在沒有被觀測(cè)前，是處于不確定的疊加態(tài)，只有被人的意識(shí)觀測(cè)到，才變得確定了呢？也就是說(shuō)，沒有用眼看這個(gè)客觀世界，那么客觀世界就不存在？只有睜開眼，世界才變得確定？
其實(shí)這樣的問(wèn)題已經(jīng)把量子力學(xué)玄化了，量子力學(xué)追求的是科學(xué)，而不是瞎猜！目前沒有任何實(shí)驗(yàn)或者理論表明這一說(shuō)法的合理性，畢竟微觀粒子在沒有被觀測(cè)前是不確定的，而不是不存在的。并不表明量子力學(xué)揭示出世界因觀測(cè)而存在的說(shuō)法！
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