波粒二象性是普遍存在吗?如何理解?
单个的任意粒子都具有波动性和粒子性的观点,是量子力学的核心。这也是量子力学所讲述的微观世界与我们观察到的宏观世界最大的不同之处。
波动性、粒子性是所有微观粒子的普遍特征。而宏观世界中,波就是波,粒子就是粒子,两者是不可能对立统一起来的。例如,一块石头就是一块石头,一根波浪状摆动的跳绳就是一根跳绳,一个是单独的粒子,一个是单独的一列波,是截然不同的,具有对立的属性的。但是这种对立统一,在粒子身上不可思议地结合了起来,这正是微观世界中粒子的基本特征。
一个微观粒子,如果表现出波动性,粒子性的一面就会消失,如果表现出粒子性,则波动性的一面就会消失。这一点就像是两个孩子坐跷跷板,一个上来了,另外一个就下去了。或者说像是一枚硬币的正反面,你看到了正面,就看不到反面一样。
具体的波动性怎么理解呢?量子力学的正统学派认为,在波峰找到粒子的可能性是比较大的,而在波谷找到粒子的可能性较小。也就是波动性实际上是粒子出现在空间全部位置的概率的波状分布、演化。
粒子性指的是,若不对一个粒子进行干扰测量,它始终处于波动状态,就是说不能讨论此粒子具体出现的位置,或者说粒子不具有具体的位置。但若对它进行测量了,那么这种测量必然会干扰到粒子的波动性,使得粒子的波动性消失,实实在在地出现在某一个随机的位置,物理学中叫做波函数坍缩。
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如果很难理解的话也对,这话怎么理解呢?我们大多数普通人,只能对自己日常生活中能碰到的,或者能够推断出的事物有理解能力。
而波粒二象性主要体现在微观世界中,虽然这一现象可以推到我们宏观世界中,但根据德布罗意波的计算,我们身边的物体由于能量相当大,导致其波长非常短,不可观察。
相反,在微观世界中,电子、光子的能量相对非常之小,其波动性就能很容易的被观察到。
波粒二象性是普遍存在的吗?如何理解?
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