费曼:这个实验“体现了量子力学的全部奥秘”
理查德·费曼则凭借惊人的物理直觉和深刻洞见,指出双缝实验“体现了量子力学的全部奥秘”。在印度科学作家阿尼尔·阿南塔斯瓦米的《双缝实验和量子力学》一书中,我们从费曼对双缝实验的讲解开始,跟随作者的文字,漫游超过两个世纪的历史,看看牛顿、爱因斯坦、玻尔、海森伯、薛定谔等物理学巨擘如何理解光、粒子、波和现实的...
这个烧脑的思想实验,挑战了量子力学
作为量子力学最著名的文化符号,薛定谔的猫思想实验显示了经典与量子的区别,直指量子力学诠释的核心问题。它还有一个延伸版本,即维格纳朋友思想实验,其中引入了“意识”问题,但对其结论的解释让量子诠释问题更加突出。近年来,物理学家又在维格纳朋友的基础上提出了新的思想实验——结果显示,量子理论本身可能面临挑战。撰...
通往大脑量子计算:大脑中量子纠缠的来源
将量子纠缠添加到脑科学中本质上是具有相当的推测性的,不过我们通过坚实的量子力学计算证明了这一点,希望这能引起一些“兴趣”,并有可能在该领域开辟一条新的道路。另外从医学上,阿尔茨海默病和帕金森病等神经系统疾病也与神经同步和髓鞘功能异常密切相关,了解这些疾病的原因可以帮助治疗。以经典物理的方式研究人脑已...
“双缝干涉实验”到底发现了什么?真的让科学家感到恐怖吗?
这就是双缝干涉实验,但是诡异的事情是量子力学的双缝干涉实验。好景不长,随着黑体辐射实验,普朗克发现光能量是一份一份不连续的,爱因斯坦发现光电效应,即光与原子作用时是以粒子的形式交换能量的。于是大家重新审视双缝实验,对它进行升级。既然光是一粒一粒的,那么我们把光子一粒粒通过双缝会发生什么?(实际实验用的...
诡异的量子力学,到底该如何通俗理解量子力学?
薛定谔的猫则是一个著名的思想实验,它试图将量子力学中的叠加态原理应用到宏观世界中。在这个实验中,一只猫被关在一个密闭的箱子里,箱子内还有一个放射性原子和一个毒气释放装置。根据量子力学,原子处于衰变和未衰变的叠加态,因此猫也应处于死和活的叠加态。但现实生活中,我们知道猫不可能同时是死的和活的,这种...
热力学与量子力学在21世纪重新相遇
这就是著名的电导率律,与实验定性吻合(www.e993.com)2024年10月17日。上述局域化本质上都是单电子图像,而强关联体系中由于多体相互作用的存在,一些简并性无法被去除,能级无法互斥,不再是严格意义上的量子热化态,也无法写成任何广义吉布斯系综形式的局域化,这就是所谓的多体局域化(many-bodylocalization,MBL)。这个词最早出现于2006年D.M....
深度长文:量子纠缠的本质到底是什么?(超5000字,建议收藏)
这里有必要强调一点,其实所谓的“波函数”只是量子力学中的一个假设罢了,也可以认为是公理,波函数是量子力学的一个基础概念。说白了,科学家们也不知道为何量子世界中微观粒子的表现如此让人捉摸不定,只能用“波函数”去描述微观粒子的行为规律,而任何形式的观测行为都会导致波函数发生坍缩。
异想天开的科学研究:为探索性行为,科学家进行了何等奇葩实验?
这个实验是为了验证量子力学中的超位置原理。薛定谔的猫是一个被限制在封闭盒子中的虚拟猫,它同时处于死亡和活着的状态,直到有人打开盒子观测为止。这个实验引起了许多哲学问题的思考,例如量子叠加态和宏观世界之间的关系。尽管该实验并不能直接证明超位置原理的正确性,但它为量子力学领域的探索提供了新的视角。
从麦克斯韦妖到量子生物学,生命物质中是否潜藏着新物理学?
在纳米尺度上研究生命物质的量子特性面临着重大挑战。对生命运转至关重要的系统可能只有几个自由度,可能远离热力学平衡,并且可能与周围的热环境强烈耦合。但正是在非平衡量子统计力学领域,我们期待可能出现新物理。一组可能相关的实验是测量有机分子中的电子电导(载流子是电子或空穴的电导)。最近,GáborVattay和同...
再议量子理论的表述形式与诠释
另一方面,量子物理的实验结果确实具有概率的性质,或者说,概率论的语汇较好地表达了量子物理的实验结果。于是,就出现了另一种广泛流行的观点,认为根据已有的实验事实可认定爱因斯坦们关于量子力学之完备性的质疑是不成立的,所谓的量子理论的世纪之争应该算早已落下了帷幕。笔者注意到,关于量子态矢的观念以及波函数的(...