测不准原理 是人类科技不够发达造成的测不准 还是其他原因

2023-06-05 18:00:02 1521阅读 0评论
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实际上与人为因素无关,与测量仪器也没有任何关系。它体现的是量子世界的内在特性,是大自然的基本法则。换句话说,在量子世界中,一切都是不确定的,只能用概率来描述。我们无法同时确定微观粒子的准确位置和速度,只能描述微观粒子出现在某个位置的概率。

测不准原理 是人类科技不够发达造成的测不准 还是其他原因

这种不确定性也可以用公式来表达,即位置和速度的不确定性乘积必须不小于一个常数。虽然这个常数非常小,但不管多小,总是大于零的。

这意味着微观粒子的速度和位置的不确定性都不可能为零,也就是说它们是不确定的。如果速度和位置的不确定性为零,就意味着微观粒子的位置或速度是确定的,这就违反了不确定性原理。

由于微观世界中微观粒子的位置和速度的不确定性都很小,它们之间就产生了一种制约关系。当微观粒子的位置越确定,速度就越不确定,反之亦然。而在宏观世界中,物体的位置和速度的不确定性都很大,所以不确定性原理公式无论如何都成立。

实际上,在量子世界中的不确定性不仅体现在位置和速度上,还体现在其他方面,例如时间和能量也存在不确定性关系。

时间和能量的不确定性关系意味着什么呢?它暗示着宇宙的终极奥秘:宇宙的起源。

根据时间和能量的不确定性关系,能量有可能在极短的时间内变得极大。而且时间越短,能量变大的可能性就越大。

量子世界中著名的量子隧穿效应实际上就是时间和能量的不确定性关系的体现。在足够短的时间内,微观粒子可以获得足够大的能量,以至于可以轻松地突破能量势垒的限制和屏障,完成量子隧穿。

测不准原理 是人类科技不够发达造成的测不准 还是其他原因

用宏观世界的例子来解释,想象你站在一座山脚下,希望把一块石头搬到山的另一边的山脚下。你必须越过山顶才能到达目的地,而从山脚到山顶所需克服的重力势能就是能量势垒。

但是在足够短的时间内,你完全有可能突破能量势垒的限制,直接“瞬移”到山的另一边。

具体而言,你可以通过“借贷能量”的方式,在短时间内获得超级能量,然后“瞬移”到目的地,再归还能量。只要整个过程的时间足够短,大自然就不会在意。

微观粒子所借贷的能量实际上是真空中的能量,完成量子隧穿后再将能量归还给真空!

实际上,量子世界中存在着另一个奇特现象,即量子涨落,也是时间和能量不确定性关系的直接体现。量子涨落表明,在极短的时间内,虚粒子可以通过“借贷”真空能量的方式产生,然后迅速湮灭消失,将能量归还给真空。

基于这一原理,科学家提出了“宇宙源于无中生有”的观点。根据量子涨落,在无限短的时间内,能够产生无限大的能量,甚至直接引发宇宙大爆炸。

然而,这种情况发生的概率微乎其微,并且需要漫长到无法想象的时间才有可能发生一次。但宇宙拥有充足的时间,并且在宇宙诞生之前完全处于量子真空状态,没有时间的概念,这意味着发生一次足以引起宇宙大爆炸的超级量子涨落终将是必然的。

测不准原理 是人类科技不够发达造成的测不准 还是其他原因

这就是诡异的量子力学。我们无法用传统的思维方式来衡量量子世界,甚至在我们熟悉的宏观世界中的因果关系在量子世界中也完全失效了。在量子世界中,一切都是可能的。

用专业术语来描述,我们只能用不确定的波函数来描述量子世界中微观粒子的状态。这表明不确定性是量子世界的基本属性,与任何外部因素无关,包括人类科技和测量仪器。

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