电子带负电原子核带正电,电子为什么没有被吸引坠入原子核?

若电子被原子核所捕获,则关于它的位置和速度的信息都将变得清晰,而这正是量子力学所不容许的。因此,微观粒子必须遵循所谓的不确定关系:此处,h代表普朗克常数,Δx与Δp分别指代粒子的位置和动量不确定性,通常在数量级层面进行估算,用以定性分析。为何必须遵循这一原则?只因在微观尺度上,观察与测算到的便是如此,...

人类是如何探测微观粒子的?粒子能无限分割下去吗?

但如果我们要观察原子或分子这样的微观粒子,就需要使用波长更短的光,比如紫外线或X射线。这些短波长光子的能量足以揭示出物质的微观结构,帮助我们构建起对微观世界的认识。在利用光的波粒二象性进行微观粒子探测的实践中,电子显微镜技术发挥了举足轻重的作用。与使用光子作为探测粒子的光学显微镜不同,电子显微镜使用电子...

粒子与波 ∣第51 届国际物理奥赛理论第二题

A部分腔内的微观粒子(1.4分)考虑一个质量为m的粒子在一维势阱中运动,其势能V(x)由下式给出:虽然经典粒子可以具有任何动能和势能,但是对于量子粒子来说,只允许具有某些特定的正的离散的能量。当微观粒子处在这样的允许状态下,可以通过具有节点的德布罗意驻波来描述。A.1确定势阱中微观粒子的最小可能能量Emin。...

电子粒子观的蜕变

作为基本粒子,电子通过与原子核以及其他电子之间的量子多体相互作用,不仅撑起了原子的壳层结构,也为固体结构提供了粘合,从而成为联结微观单元与宏观秩序的关键。电子在固体的响应中亦常起着主要作用,而其中反应最积极的部分往往会以某种崭新的粒子形态出现。经典力学中的粒子概念源于一种对宏观物体的抽象:强调其质心的...

解读量子力学和粒子物理学,了解微观世界的奥秘!

当我们凝视星空,思考宇宙的奥秘时,很少会意识到,这一切的背后,是物理学家们对微观世界的深刻洞察。量子力学和粒子物理学,作为现代物理学的两大支柱,带领我们进入了一个既微小又神秘的领域。量子力学,这个描述微观粒子行为的理论,由普朗克、爱因斯坦、玻尔等科学家在20世纪初提出,它彻底颠覆了经典物理学的观念。量子...

大模型落地应用:难点与破局

孙伟杰认为,让AI优先学会微观粒子宇宙的科学规律和数学分布,才能尝试解决微观世界的重要问题(www.e993.com)2024年11月26日。“已有的算法体系和模型体系所带来的是一个从原子开始真正重构世界的机会。AI大爆发给科研带来了重构生产工具、生产力以及生产关系的系统性机会。从原子开始,软件、数据、表征到最终的制造环节,都将被重构。虽然数字世界的繁荣...

从热力学第二定律到第四定律:关于物理、生命、信息、认知的大统一...

温差产生了一个具有热力学力F的势,其大小取决于它们间温差梯度的陡峭程度。当F低于临界阈值时,系统(图3a)处于线性无序的“玻尔兹曼状态”,热量从热源到热汇的流动源于分子的无序碰撞,宏观状态看起来是同质的。但是(图3b)当F超过阈值时,系统从微观状态中选择出了宏观状态,数亿个分子开始共同运动,形成一个新的...

微观粒子的位置和速度无法同时确定,量子世界为何拥有如此特性?

量子世界存在不确定性,也就是所谓的“不确定性原理”,微观粒子的位置和速度(动量)不能同时确定,它们的关系满足一个公式:ΔxΔp≥h/4π公式表明,微观粒子速度的不确定性与位置的不确定性乘积必然不小于一个常数:≥h/4π。如果一个微观粒子的速度(或者位置)确定了,意味着不确定性就是零,公式就不成立了。

“标准模型”与“希格斯粒子”:从空中楼阁到微观世界的理论基石

虽然他写出的非阿贝尔规范场方程在数学上很美，但是他意识到这条方程在物理上还存在着致命的缺陷，那就是方程存在发散项，这意味着这条方程预示着规范场必须存在质量为零的传递相互作用的规范粒子来维系方程的关系。然而，质量为零的规范粒子就意味着它传递的相互作用力应该是长程力，应该在无限长的距离外都能接收到...

令人怀疑的事实:微观粒子有“意识”,能发现人类在观察它?

但是微观世界的“观察”则不同,这个观察不是“发现”位置,而是“创造”了位置,是“观察的行为”导致微观粒子拥有这个位置的,“观察”和“粒子在这个位置”之间是有因果关系的。这下就麻烦了,我们要知道一个微观粒子的状态,免不了要对其进行“观察”,但是一旦“观察”了,就会导致微观粒子马上乖乖变成一个“宏观物...