​波粒二象性为什么恐怖(光的波粒二象性细思极恐)

波粒二象性为什么恐怖(光的波粒二象性细思极恐)

波粒二象性的恐怖之处在于其出现意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。波粒二象性指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。它是微观粒子的基本属性之一。

波粒二象性(wave-particle duality)指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。” 波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。

波粒二象性是什么

波粒二象性为什么恐怖

传统的物理学认为,光是一种粒子(物质构成)、波可以理解为能量。在实验中,用仪器观察光是粒子,不用仪器观察,光是一种波。这种奇怪的现象就是波粒二象性。

不过,这种概念已经是一百多年前的了,波粒二象性是量子力学的基础。薛定谔的猫也是解释了这种纠缠态。就好比盒子里的猫,不打开盒子,猫是活的,打开盒子,里面却是死猫。可见粒子与能量两种形态困扰了科学家很久。

现在的人,总是用波粒二象性来做一些所谓“细想极恐”的视频,实际上是混淆视听。因为在科学家的眼里根本没有细思极恐的担忧,更多的是获得打开新世界钥匙的惊喜。因为光的确是粒子,根据爱因斯坦的相对论,运动物体的速度越大,质量也就越大。光速被称为宇宙速度的极限,那也只是当下。那么光在极速移动中,究竟是如何产生能量的——常识中,光是可以通过真空传播的。这里说一下声音,声音也是一种波,但这里我不能完全解释这是怎样的波,只知道它的传导需要介质——介质之间的震动在传播声音。

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