第125章 量子力學之戰
更新時間:2020-09-09 作者:白雨涵
穿梭奇幻的科技大亨 第125章 量子力學之戰
“杜恪，你在說什么啊？”對于杜恪念念叨叨的話語，西瑟西瑟一頭霧水。 杜恪見暫時沒法在水中研究更多，便帶著西瑟西瑟回到岸上，他的手中還有幾條耗盡魔力的變色小魚，挖一個水坑養起來，以后慢慢觀察。 做完這一切，他才對西瑟西瑟解釋：“這要從遠古說起，在我的家鄉，眾所周知，20世紀之前，是經典力學的統治時代，而20世紀之后是量子力學的統治時代。”杜恪開啟了講課模式，還真有心思試一試，能不能把智力大幅度提升的西瑟西瑟，引入物理學。 “而這一切的起源，要從光是波還是粒子說起……” 起先，格里馬第發現了光的衍射現象，他認為光是一種波。 當時還有一位經天緯地之才的偉大人物，牛頓爵士。牛爵士認為光是一種粒子，因為他通過三棱鏡色散實驗，發現光被分成了五顏六色，這不是粒子能被分開嗎！ 因為牛頓影響力太強，光是粒子成為主流。 隨后托馬斯·楊發現了光的干涉，這是波的特性，并且干涉實驗還證明了光是一種橫波，一時間波動說蒸蒸日上。 這時候一位正在苦心鉆研相對論的大神愛因斯坦，忽然抬起頭并隨手一擊——他搞了一個光電效應，這下又證明了光是粒子的鐵證。 作為波動說的維護者，普朗克坐不住了，他打算出山與愛因斯坦大戰三百回合。他通過逆天數學能力，對黑體輻射拼湊出了一個完美的方程，試圖證明光就是波。然而方程一出，他自己都驚呆了，方程背后的意義就是——能量是一份一份的，直接驗證了粒子說。 怒送人頭和裝備的普朗克，反而助漲了粒子說。 愛因斯坦笑納老鐵送來的雙擊666，提出了光量子假說。 眼見愛因斯坦要把波動說的墳墓給撅了，又一位大神波爾坐不住了。當時波爾還年少，一心要反對光量子假說，沒想到反對沒成功，反而在光量子和盧瑟福原子模型基礎上，描繪出了完整的原子結構——波爾模型。手機端一秒記住為您提供精彩\小說閱讀。 至此，從普朗克開始，到愛因斯坦的光量子假說，再到波爾模型完美結構，量子力學的大幕徐徐拉開。 不過這時候光到底是波還是粒子，依然解釋不清楚，愛因斯坦和波爾都互相接受了對方的理論，又同時堅持自己的認識，覺得對方理論有致命缺點，單純認為光是一種粒子，或者單純認為光是一種波動。并且逐漸從光延伸到其它粒子，因為還有粒子可以表現出波的形式。 再然后，海森堡與薛定諤橫空出世。 海森堡站隊粒子派，并開發出大殺器——矩陣，矩陣力學成為粒子派的強大武器。而喜歡“虐貓”的薛定諤，站隊波動派，他通過解微分方程，得到了量子力學驚天動地的波函數，從而開創了波動力學。矩陣力學大戰波動力學，量子力學空前繁榮。 然而兩人剛打算正面剛一波，就發現貌似對方的理論描述，竟然也是正確的！ 但誰也不能認慫不是，繼續剛著！ 狄拉克這時候站出來了，說“你們不要再打了啦”，你們看，我已經幫你們證明好了，矩陣力學和波動力學完全是等價的，可以通過變換得到彼此。 要說狄拉克這個人就是喜歡總結，他不光把海森堡和薛定諤給整合了，還把愛因斯坦的狹義相對論引入了量子力學，從而成為量子力學奠基者之一。 至此，光具有波粒二象性成為確定學說。 從愛因斯坦大戰波爾，再到海森堡大戰薛定諤，大家打來打去沒分出個勝負，反而是打出量子力學，順手終結了牛頓大爺的經典力學。 當然量子力學雖然繁榮發展，但關于量子力學的戰爭依然沒有結束。 “量子力學的吊詭之處在于——真隨機，意思是一個量子系統，可以同時處在不同狀態，薛定諤的貓講的就是這個事情。比方一個粒子，當你不去測量它的狀態時，它可以同時處于狀態一和狀態二。但當你測量他，得到的結果只能是狀態一或狀態二。” 西瑟西瑟已經聽得暈暈乎乎想睡覺，杜恪依然在自顧自的上課：“完全一模一樣的粒子，你去測量它，有時候得到狀態一，有時候得到狀態二，完全不知道是什么決定了它的狀態……薛定諤用波函數解釋……測量前的概率波叫Φ0，測量后粒子給出狀態一或狀態二，分別叫Φ1和Φ2……” 物理學上的描述，是波函數Φ0坍縮成了Φ1和Φ2，這里愛因斯坦、薛定諤就跟波爾、海森堡撕起來了。 波爾、海森堡認為，從Φ0坍縮到Φ1或Φ2，是瞬間完成的，沒有任何中間態，沒有因果關系，完全是隨機的，是真隨機。 愛因斯坦就不樂意了，說出了那句著名的diss量子力學的話：“上帝是不擲骰子的。”他認為從Φ0坍縮到Φ1或Φ2，肯定是一個連續變化的過程，不可能沒有因果關系，肯定有個內在因素主導了這個轉變，只是現在的物理水平太低，解釋不了這個變化。 “簡而之，波爾、海森堡認為不可預測性是量子力學的根基，愛因斯坦、薛定諤則認為不可預測性只是現在預測不了，但肯定有因果關系。” 一派真隨機，一派因果關系，持續多年大戰。 2019年耶魯大學的實驗研究，似乎證明愛因斯坦又對了，他們發現了波函數變化的連續過程，一定程度上預測了波函數變化。但物理學界這幾年下來，對此并沒有做出太大的應對，這個實驗結果也沒有說明量子的變化原因，所以量子力學的不確定性原理依然是對的。 杜恪這兩年多，都撲在電子流理論上，但對于量子力學也在不斷啃知識。 “如果我把移位獸的瞬移、變色小魚的水遁術，研究透徹，是不是可以就此推導出全新的物理規則，這個規則又與量子力學有沒有內在相同？” 他仰頭望天，有一種慷慨激昂的情緒在思維中蔓延：“難道真正的量子力學要在我手中實現偉大飛躍？量子通信、量子計算機……” 驀然，他想到了自己和心靈戰甲：“是啊，愛因斯坦說過，信息的傳播速度不可能超過光速，但心靈戰甲已經帶著我超光速，所以未來會是什么樣子……詢問量子力學吧！” 這一瞬間。 杜恪對未來有了強烈的期盼，對自己要走的路，和人生的終極目標，也有了清晰的認知。 穿梭奇幻的科技大亨 第125章 量子力學之戰
“杜恪，你在說什么啊？”對于杜恪念念叨叨的話語，西瑟西瑟一頭霧水。 杜恪見暫時沒法在水中研究更多，便帶著西瑟西瑟回到岸上，他的手中還有幾條耗盡魔力的變色小魚，挖一個水坑養起來，以后慢慢觀察。 做完這一切，他才對西瑟西瑟解釋：“這要從遠古說起，在我的家鄉，眾所周知，20世紀之前，是經典力學的統治時代，而20世紀之后是量子力學的統治時代。”杜恪開啟了講課模式，還真有心思試一試，能不能把智力大幅度提升的西瑟西瑟，引入物理學。 “而這一切的起源，要從光是波還是粒子說起……” 起先，格里馬第發現了光的衍射現象，他認為光是一種波。 當時還有一位經天緯地之才的偉大人物，牛頓爵士。牛爵士認為光是一種粒子，因為他通過三棱鏡色散實驗，發現光被分成了五顏六色，這不是粒子能被分開嗎！ 因為牛頓影響力太強，光是粒子成為主流。 隨后托馬斯·楊發現了光的干涉，這是波的特性，并且干涉實驗還證明了光是一種橫波，一時間波動說蒸蒸日上。 這時候一位正在苦心鉆研相對論的大神愛因斯坦，忽然抬起頭并隨手一擊——他搞了一個光電效應，這下又證明了光是粒子的鐵證。 作為波動說的維護者，普朗克坐不住了，他打算出山與愛因斯坦大戰三百回合。他通過逆天數學能力，對黑體輻射拼湊出了一個完美的方程，試圖證明光就是波。然而方程一出，他自己都驚呆了，方程背后的意義就是——能量是一份一份的，直接驗證了粒子說。 怒送人頭和裝備的普朗克，反而助漲了粒子說。 愛因斯坦笑納老鐵送來的雙擊666，提出了光量子假說。 眼見愛因斯坦要把波動說的墳墓給撅了，又一位大神波爾坐不住了。當時波爾還年少，一心要反對光量子假說，沒想到反對沒成功，反而在光量子和盧瑟福原子模型基礎上，描繪出了完整的原子結構——波爾模型。手機端一秒記住為您提供精彩\小說閱讀。 至此，從普朗克開始，到愛因斯坦的光量子假說，再到波爾模型完美結構，量子力學的大幕徐徐拉開。 不過這時候光到底是波還是粒子，依然解釋不清楚，愛因斯坦和波爾都互相接受了對方的理論，又同時堅持自己的認識，覺得對方理論有致命缺點，單純認為光是一種粒子，或者單純認為光是一種波動。并且逐漸從光延伸到其它粒子，因為還有粒子可以表現出波的形式。 再然后，海森堡與薛定諤橫空出世。 海森堡站隊粒子派，并開發出大殺器——矩陣，矩陣力學成為粒子派的強大武器。而喜歡“虐貓”的薛定諤，站隊波動派，他通過解微分方程，得到了量子力學驚天動地的波函數，從而開創了波動力學。矩陣力學大戰波動力學，量子力學空前繁榮。 然而兩人剛打算正面剛一波，就發現貌似對方的理論描述，竟然也是正確的！ 但誰也不能認慫不是，繼續剛著！ 狄拉克這時候站出來了，說“你們不要再打了啦”，你們看，我已經幫你們證明好了，矩陣力學和波動力學完全是等價的，可以通過變換得到彼此。 要說狄拉克這個人就是喜歡總結，他不光把海森堡和薛定諤給整合了，還把愛因斯坦的狹義相對論引入了量子力學，從而成為量子力學奠基者之一。 至此，光具有波粒二象性成為確定學說。 從愛因斯坦大戰波爾，再到海森堡大戰薛定諤，大家打來打去沒分出個勝負，反而是打出量子力學，順手終結了牛頓大爺的經典力學。 當然量子力學雖然繁榮發展，但關于量子力學的戰爭依然沒有結束。 “量子力學的吊詭之處在于——真隨機，意思是一個量子系統，可以同時處在不同狀態，薛定諤的貓講的就是這個事情。比方一個粒子，當你不去測量它的狀態時，它可以同時處于狀態一和狀態二。但當你測量他，得到的結果只能是狀態一或狀態二。” 西瑟西瑟已經聽得暈暈乎乎想睡覺，杜恪依然在自顧自的上課：“完全一模一樣的粒子，你去測量它，有時候得到狀態一，有時候得到狀態二，完全不知道是什么決定了它的狀態……薛定諤用波函數解釋……測量前的概率波叫Φ0，測量后粒子給出狀態一或狀態二，分別叫Φ1和Φ2……” 物理學上的描述，是波函數Φ0坍縮成了Φ1和Φ2，這里愛因斯坦、薛定諤就跟波爾、海森堡撕起來了。 波爾、海森堡認為，從Φ0坍縮到Φ1或Φ2，是瞬間完成的，沒有任何中間態，沒有因果關系，完全是隨機的，是真隨機。 愛因斯坦就不樂意了，說出了那句著名的diss量子力學的話：“上帝是不擲骰子的。”他認為從Φ0坍縮到Φ1或Φ2，肯定是一個連續變化的過程，不可能沒有因果關系，肯定有個內在因素主導了這個轉變，只是現在的物理水平太低，解釋不了這個變化。 “簡而之，波爾、海森堡認為不可預測性是量子力學的根基，愛因斯坦、薛定諤則認為不可預測性只是現在預測不了，但肯定有因果關系。” 一派真隨機，一派因果關系，持續多年大戰。 2019年耶魯大學的實驗研究，似乎證明愛因斯坦又對了，他們發現了波函數變化的連續過程，一定程度上預測了波函數變化。但物理學界這幾年下來，對此并沒有做出太大的應對，這個實驗結果也沒有說明量子的變化原因，所以量子力學的不確定性原理依然是對的。 杜恪這兩年多，都撲在電子流理論上，但對于量子力學也在不斷啃知識。 “如果我把移位獸的瞬移、變色小魚的水遁術，研究透徹，是不是可以就此推導出全新的物理規則，這個規則又與量子力學有沒有內在相同？” 他仰頭望天，有一種慷慨激昂的情緒在思維中蔓延：“難道真正的量子力學要在我手中實現偉大飛躍？量子通信、量子計算機……” 驀然，他想到了自己和心靈戰甲：“是啊，愛因斯坦說過，信息的傳播速度不可能超過光速，但心靈戰甲已經帶著我超光速，所以未來會是什么樣子……詢問量子力學吧！” 這一瞬間。 杜恪對未來有了強烈的期盼，對自己要走的路，和人生的終極目標，也有了清晰的認知。 穿梭奇幻的科技大亨 第125章 量子力學之戰
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