作為量子力學的一個重要理論,不確定性原理自1927年以來就得到了深入的解釋.“如果我們知道粒子的位置,就不可能同時知道粒子的速度,反之亦然?!边@個定律也有著深刻的哲學道理,我們不可能知道一切事物的所有細節(jié)。
著名的薛定諤貓就是在此基礎上提出的思想實驗。1935年,薛定諤直接影響了微觀領域?qū)暧^世界的量子行為。黑匣子中的貓受放射性物質(zhì)衰變的控制,放射性物質(zhì)的衰變概率為50%,因此貓?zhí)幱谏蜡B加狀態(tài)。
這種奇怪的物理現(xiàn)象表明,在微觀場,物體可以同時處于兩種狀態(tài)。目前,這一理論又得到了擴展,英國??巳卮髮W的物理學家發(fā)現(xiàn),量子力學也能產(chǎn)生一種奇怪的物理現(xiàn)象,允許一個量子態(tài)物體同時獲得兩個溫度。
這類似于薛定格的貓。因為在放射性元素箱中的CAT可以是活的或死的,那么量子對象也可以具有兩個極端的溫度,它們既是冷又熱的。這種奇怪的量子悖論在過去的幾十年里并沒有得到有說服力的解釋,但卻使世界進入了一個虛構(gòu)的狀態(tài),產(chǎn)生了更多奇異的理論,如多世界解釋、多宇宙學等。
在20世紀30年代,海森堡和玻爾在非量子尺度上建立了能量和溫度之間的不確定關系,理論指出,如果你想知道一個物體的確切能量,你就必須孤立它把它隔離起來,任何其他物體都不能與之交換熱量。但是如果你隔離了物體,你就不能精確地測量它的溫度,這導致了溫度的不確定性。這意味著當你進入量子尺度的世界時,所有的物體都變得更加怪異。在量子世界,量子溫度計將同時被冷和熱疊加,而溫度計將不再具有明顯限定的值。
量子尺度上的物體可以相互疊加,并且它們也可以產(chǎn)生能量,無論是高溫物體還是超低溫物體都可以疊加。這與愛因斯坦的相對論非常不同,因此有一種科學家的感覺,量子理論的發(fā)展將是下一個點火點,破壞愛因斯坦的宇宙學思想,讓我們對宇宙有新的理解。
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