量子力学的双缝实验?

发布于2022-03-04 10:40:11

如果从起点到终点一直测量电子,是否能看到电子的一条运动轨迹?就是可以让每次观测间隔很小,看起来电子是不是像是在一条路径上运动? 是不是轨道是不确定的,电子能量不确定可以走不同的轨道。但是这样是否看到电子在一条路线上运动。

4个回答
admin
网友回答2022-03-04
如果双缝实验云室中做...那么应该会看到所谓的轨迹!但是这种轨迹还是双缝实验本身的轨迹吗?要知道电子在电离云室气体的时候所谓的轨迹已经受到了影响! 那么理想的双缝实验应该在真空中进行!那么我们如何观测电子!? 当然是向电子发射光子!这是我们观测事物的基本方法! 但是如果是波长在普通可见光范围内的电磁波,在观测电子的时候就会发生衍射,那么我们就不能确切知道电子的位置,又何谈轨迹? 如果我们发射高频电磁波比如伽马射线!那么我们确实可能知道电子的位置!但是因为康普顿效应!电子将被伽马射线打偏!所以也不会按照你想要知道的轨道运行了! 所以我们无法观测到一个电子又什么样的轨道的! 在这你说的一直观测怎么做到?两次观测中必然有时间间隔!那么着间隔中电子在那?我们根本无法知道~! 我们能做到的只能是通过薛定谔波函数精确计算电子走怎么样的路径概率大!怎么样的路径概率小! 至于电子到底怎么通过双缝!一般的按照量子力学的哥本哈根解释....其实就是在说物理学部解释这样的问题! 当然还有很多哲学上或者理论上的说法! 祝你开心! ps 那也不是轨迹啊! 再说根据两字理学的不确定32313133353236313431303231363533e78988e69d8331333262373366性原理 能量的不确定性乘以时间的不确定性等于常数!那么你间隔很小的观测,能量就很不确定 也许会很大,以至于发生跃迁,那么你的轨道依然不确定! pss:实际上电子不存在轨道.
admin
网友回答2022-03-04
不可以,而且量子力学中没有轨道概念。坐标和动量不对易,不可能同时测准。关于测量可以看朗道的理论物理学教程《量子力学(非相对论理论)》这本书写的比较好。
admin
网友回答2022-03-04
于是就由此衍生出了如下几种较为主流的看法: 1。哥本哈根派:观测前电子按照波函数展开(并非变成了一团云雾,这只是一种数学描述),它是干涉的。而一旦我们观测了,那么波函数就发生了塌缩,从而我们只能观测到电子通过了其中某一条缝,而非观测前的叠加态。 但是,这种说法深入探讨下去就将观测者放在了一个超越自然的地位上,甚至会遇到“意识”的干扰。显然我们据此推论说:如果没有观察世界的我们,那么一切都是无意义的,都只是波函数的弥散罢了。而这是任何一个受过唯物主义哲学教育的人所无法接受的。 2。多世界解释:哥本哈根的同志们被塌缩搞得头昏脑胀,于是科学家又提出了叠加态实际上是希尔伯特空间内一矢量的假设,从而得出如下解释:低维的希尔伯特空间非正交,那么坐标轴互相之间有投影,导致了事件的叠加态。而一点观测介入,就必然使其成为一整个复杂系统,从而达到一个很高维度的希空间,高维情况下正交的可能性如此之大,使我们得到的结果非叠加。通俗的讲:当量子力学中以一定几率出现多种可能的时候,宇宙就分叉了,一个结果的每一个可能性都是存在的,只是存在于不同的宇宙中,在一定的情况下发生交叠。拿上面电子干涉实验来说,就是电子在到达双缝之前是在一个宇宙中的,但是它在通过双缝的时候宇宙就分叉了,一个宇宙中的电子以100%的几率通过a缝另一个以100%的几率通过b缝! 4。退相干历史解释:我们对于历史事件的描述可以用一个密度矩阵来描述,只有当我们的测量目标达到一定的粗糙程度时,才能使矩阵退相干,即非对角线上的概率之和几乎互相抵消,这样我们得到的就是线性的叠加。而如果我们测量的目标太过精细,那么我们就得不到一个有意义的解。 5。自发性定域原理:你的粒子其实充满了整个宇宙,只不过在现在的位置上正好是你的粒子自发定域形成的尖锐钟型曲线之所在,因此我们看到你在你现在坐的地方。听到上面这个论述你一定会大吃一惊吧?其实这可是从这个理论出发得出的自然推论。这个理论认为:粒子其实会自发的定域(即表现出被测量到的状态),而这种出现完全是随机的,当粒子数大到一定程度时,这种定域就显得极其普遍切会不断扩大(多米诺骨牌一样),因此什么不确定,什么叠加态,那都可以被这种理论“怪异”地解释得自圆其说。但可惜,现在的许多实验都对这一理论提出了挑战。 //--------------------------------------------- 哥本哈根派是目前的主流,主管的观察者导致塌缩,这就不是“我思故我在”的问题,而是“存在,因为感知”。 其实我对这种类唯心主义并不排斥。不过还得涉及到“强观察者”和“弱观察者”的区别。 这就是反思人则定理的“石择定理”。 不过我想,一草一木的“感知和记录”,这种状态是否也应该归入客观的“不确定态记录”,在主观观察之前不具有确定性呢?——就是说,当我们打开盒子的那一刻,摄像机里记录的粒子和猫的状态才在胶片上塌缩确定。 这样,主观的概念,就必须与“意识”挂钩。意识的观察,导致不确定态的塌缩。 但是,这样一来,意识就与客观世界分离,具有自己独特的属性。 而按照我以前一篇博文中论述的,意识的本质,是记忆+运算。 当然对于人来说,存储器和运算中心都是大脑,而我们知道,大脑的意识是非连续的。 但你一觉醒来,大脑根据你以前的庞大记忆,做出下一步思考的运算,决定接下来的行为。 也就是说,记忆量积累到一定程度,宏观上决定了运算的结果偏向,也就是这个人的“性格”。 而按照我这套理论,意识只是记忆体和运算体在生命体上的一种宏观表现,不应该被独立出客观世界。 其实多世界解释我也很喜欢——主要是很多唯美的科幻小说,哈哈,我太不严谨了。 就当作“分支宇宙在打开盒子的一瞬间塌缩”吧。
admin
网友回答2022-03-04
不对,测量会对电子的运动产生影响,结果观察到的运动轨迹是有外界影响的轨迹

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