堪称量子世界最诡异的现象,如果发生在现实世界会让人们疯狂!

发布者:蓝色妖哥 2023-7-10 10:29

宇宙如此之大,人们渴望有一天揭开宇宙的真实面目。虽然人类在浩瀚宇宙面前显得非常渺小,但智慧可以带给人类无限可能。作为地球上唯一的智慧物种,不断揭开宇宙的神秘面纱也成为了人类当仁不让的责任。

最近一百多年来,科学家们发现了越来越多的宇宙奥秘,同时也总结出了一套大自然法则来描述宇宙的运动规律。当人们以为快要找到宇宙的“万物法则”时,量子力学的横空出世给了科学家“当头一棒”,彻底打破了人们寻找宇宙至理的美好梦想。

为什么这样说?

因为正当科学家们认为总有一套大自然法则可以准确描述万物的运动规律时,量子力学却告诉我们“不可能”。因为按照量子力学的诠释,世界的本质就是不确定的,只能用概率去描述,这就意味着所谓的“确定性”是不存在的,不确定和随机性才是世界的本质。

量子力学的这种诡异性几乎出乎了所有人的意料,不得不让人类重新审视世界的本质。量子力学到底有多诡异?举个简单的例子就明白了。

在现实生活中,万物的位置总是确定的,我们肯定能找到并描述某个物体的位置信息。比如说打桌球时,我们总会发现白球就固定在某个地方,然后我们就可以用球杆让白球击打其他球。

但是,如果把台球不断缩小,白球和其他颜色的球也不断缩小,一直缩小到次原子粒子大小,情况就会大有不同。

我们会发现白球的位置不再确定,它会表现得像波那样不确定,这种波动性意味着白球看起来无处不在,我们根本没有办法确定它的具体位置,它甚至可以直接穿越球桌来到我们看不见的地方。

这就是量子世界里的不确定性,那里的一切都只能用概率去描述,微观粒子的状态可以通过求解薛定谔方程得到波函数来描述。薛定谔方程在量子世界的地位,就相当于牛顿力学在宏观世界的地位。

不同的是,薛定谔方程体现出来的是不确定性,只能用概率来描述微观粒子的信息。而牛顿力学能准确描述宏观物体的信息。

量子世界的这种不确定性可以产生很多诡异现象,比如说让人疯狂的量子隧穿效应。

在我们的现实世界里,无论如何你都不可能直接穿越墙壁,到达墙壁的另一边,即使撞破脑袋也不行,当然我们也不会那样做,因为我们知道穿越墙壁是不可行的。

但是,如果你变身为一个电子,就会发现即使你什么都不做,也是有可能直接穿越墙壁,到达墙壁的另一端,就好像瞬移一样。这就是诡异的量子隧穿效应。

量子隧穿效应的本质仍旧是不确定性。微观粒子的位置和速度具有不确定性关系,而时间和能量同样具有不确定性关系。这意味着在足够短的时间里,微观粒子的能量可以非常大,大到足以穿越任何能量壁垒,从而完成“穿越”!

具体来讲,微观粒子可以通过“赊借”能量的方式获得更高的能量,然后穿越“能量壁垒”,之后再归还能量,只要整个过程时间足够短,就可以发生。而且在足够长的时间里,这种可能性一定会发生。

在宏观世界,这显然是不可能的。比如我们要把一块石头从山的一边搬运到另一边,必须越过山顶才可以。但在量子世界就不一样了,可以直接“穿越”过去,到达山的另一边。

不过,由于宏观物体都是由无数个微观粒子组成的,所以理论上你我本身确实有一定概率直接穿越墙壁,只要让组成你我身体的所有微观粒子同时完成量子隧穿就能做到。

但实际上是不可能的,这种可能性只存在理论上,因为这需要极其漫长的时间才可能发生,漫长到直到宇宙毁灭都不会出现。

但是,不可否认量子隧穿效应真实存在,而且早就应用在我们日常生活中,比如说我们平时离不开的手机和电脑,其中的芯片就包含量子隧穿效应这种现象。

更不可思议的是,如果没有太阳之所以会发生核聚变,也多亏了量子隧穿效应,如果没有这个效应,太阳根本不可能发生核聚变。

有人可能会质疑:太阳核聚变不是因为核心的高温高压吗?确实与高温高压有关,但太阳核心的温度虽然高达1500万度,但仍没有达到核聚变的条件。但是太阳为什么还会发生核聚变呢?

就是因为量子隧穿效应的存在。太阳核心的内部环境虽然达不到核聚变的条件,但核心的自由离子仍然有一定概率突破“能量势垒”结合在一起完成核聚变,虽然出现这种现象的概率很低,但太阳核心的自由离子的总数量非常庞大,所以核聚变仍旧能够上演。

那么,随着人类科技发展,人类能够能利用量子隧穿效应进行“瞬移”呢?刚才说了,现实中是很难实现的。不过我们还可以利用量子力学中的另一诡异现象,利用量子纠缠来完成“瞬移”,这又是另外一个话题了,之后的科普会详细讲述。

总之,我们不能用宏观世界的法则去衡量量子世界,否则我们可能完全为之疯狂,无法接受真实存在的量子力学现象!

大家都在看

  • “世界上最漂亮的中国美女”是谁?

    “世界上最漂亮的中国美女”是谁? “世界上最漂亮的中国美女”并没有绝对唯一的官方定论。因为“美”是非常主观的概念,不同榜单、媒体、文化和个人的审美标准千差万别。不过,有几位女性在各类国内外评选中常年位居前列,是公认的颜值标杆: 1. 刘亦 ... 世界之最04-29

  • 世界上最蠢的三件事,我全干过😂😂😂

    世界上最蠢的三件事,我全干过😂😂😂 第一蠢:借钱出去,等人家主动还你有没有这种经历?朋友开口,你二话不说转账。心里想:“都是熟人,他肯定记得。”结果呢?三个月、半年、一年过去了,人家该吃吃该喝喝,朋友圈晒旅游晒新车,就是绝口不提那笔钱。 ... 世界之最04-29

  • “面条国家”智利:是世界上最“瘦”的国家,也被地理勒得最紧

    “面条国家”智利:是世界上最“瘦”的国家,也被地理勒得最紧 说到智利,有人会想到复活节岛的石像,有人会想到南美洲最发达的国家,但是更多人想到的则是那“瘦成闪电”的国土形状。智利南北长4300多公里,相当于从黑龙江漠河到西沙群岛。而东西宽度,却平均只有180公里,最窄 ... 世界之最04-27

  • 所谓“人吃人”,是世界最真实的生存法则

    所谓“人吃人”,是世界最真实的生存法则 很多人听到“人吃人”,便觉得残忍阴暗,却不知这从不是字面的野蛮行径,而是社会运行、人性博弈的底层真相,是贯穿一生的现实常态。看清这一点,不是让我们变得冷漠刻薄,而是读懂世界的规则,活得清醒通透。这里的 ... 世界之最04-22

  • 世界上最神奇的10张照片

    世界上最神奇的10张照片 宇航员从太空看到的极光绚丽的极光在北极上空形成了圆圈,地球仿佛带上了美丽的皇冠!印度洋岛国毛里求斯的水下漩涡看画面,感觉像是世界的边缘,庞大的漩涡似乎要把整个印度洋给吞噬了。西欧葡萄牙的“地球破洞”偌 ... 世界之最04-21

  • 世界上最安全的城市,中国“兵城”,一半人都是军人

    世界上最安全的城市,中国“兵城”,一半人都是军人 在中国的西部腹地,昆仑山脚下,有这么一座城市,说出来你可能不信——它号称"世界上最安全的城市"。不是因为安装了多少摄像头,也不是因为警力密度有多高,而是因为这座城里近一半的居民都跟军队有关系。这座城市 ... 世界之最04-21

  • 世界上最长寿的十大秘诀

    世界上最长寿的十大秘诀 世界最长寿地区的十大秘诀,并非遥不可及的奇迹,而是源于一种被称为“蓝色区域”的生活方式。这些遍布全球的社区,如日本冲绳、意大利撒丁岛,其居民百岁老人比例异常之高。他们的长寿秘诀,可凝练为以下十点:1. ... 世界之最04-21

  • 世界上最长寿的5种生物TOP5,排名第一,理论上可以“永生”

    世界上最长寿的5种生物TOP5,排名第一,理论上可以“永生” 人类追求长寿,却不知道地球上很多生物,寿命能轻松碾压人类,甚至能实现“理论永生”!今天盘点TOP5世界上最长寿的5种生物,每一种都有科学实测寿命数据,还有颠覆认知的长寿秘诀,看完带你解锁生命的无限可能。排 ... 世界之最04-21

  • 火遍外网!北外滩小巨蛋,被外国人称为“世界上最棒的电梯”

    火遍外网!北外滩小巨蛋,被外国人称为“世界上最棒的电梯” 最近,北外滩的“银色小巨蛋”在外网火了。它凭着独特的设计和绝佳的观景视角,在Instagram、TikTok等海外社交平台疯狂刷屏,被外国游客赞为“世界上最棒的电梯”,成为上海又一张亮眼的城市名片。△外网爆火视频“ ... 世界之最04-20

  • 土库曼斯坦:世界上最奇葩的国家

    土库曼斯坦:世界上最奇葩的国家 环球旅行:世界上最奇葩的国家土库曼斯坦。这是世界上最奇葩的国家,这里的女生不能染头发也不能化妆,男生则不能玩游戏。因为总统的个人偏好要凌驾于法律之上,这里就是土库曼斯坦。只因总统觉得打游戏过于暴力会影 ... 世界之最04-20

相关文章