电子为何拥有波粒二象性?它到底是粒子还是波?

举例来说,篮球这样的宏观物体也具有波长,但由于其质量大、速度慢,相应的德布罗意波长极小,远远小于我们日常观察的尺度,因此我们无法直接感知其波动性。而在微观尺度上,电子的波长则在米的量级,足以在实验中被观测到。概率波理论进一步解释了波粒二象性背后的物理意义。不同于经典波的概念,量子力学中的波不是物质波...

超算安腾为分子动力学的发展带来了质变

拿药物研发行业举例,一直以来,分子动力学技术都难以成为科研人员选取的主流研究方法,这是因为要想研究药物小分子的结构和性质,模拟的时长至少也需要到微秒级别(可能还不够),即便是每天模拟10纳秒的高性能计算机,都需要100天的时间才能模拟1微秒的蛋白动态构象,而为了找到合适的药物分子结构,需要模拟的分子数量至少也是成...

“引力子”真的存在吗?凝聚态物理找到“替身”

举个例子,原子的热振动可以传递声音和热量,所以能量量子叫做“声子”,就是材料内部声波的量子。而传递原子磁矩振动的能量量子呢,就叫做“磁振子”,还有以科学家名字命名的“外尔费米子”、“狄拉克费米子”、“马约拉纳费米子”等等。这些粒子之所以能被这么称呼,是因为它们从本质上来看就满足基本粒子理论里的外尔...

量子相变简介

微观粒子的运动实质上并不遵循经典的牛顿力学,而应该由量子力学描述。经典相变可以完全由热力学描述,并不需要用到量子力学,但在零温时发生的相变则需要量子力学描述。按照量子力学中的不确定性原理,微观粒子的位置和动量不能同时测定。因此,在绝对零度,粒子仍然不会停下运动,还有所谓的“零点能”,这种零点能导致量子...

瞭望| 前瞻2024人工智能四大趋势

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。其不仅体积庞大,而且作为核心零部件的“量子芯片”,通常需要被置于接近绝对零度(零下273.15摄氏度)的极低温中,利用在这种极低温下部分微观粒子表现出的量子特性进行信息运算和处理,且运行结果只能存在几毫秒的时间。

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?

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(www.e993.com)2024年11月23日。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。对于量子力学中的不确定性,一直以来存在着不小的争议,比如说爱因斯坦与波尔为首的哥本哈根学派之间的辩论。

“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

举例子来说，我们熟知的加法，1+2+3=1+3+2，计算的结果和计算的顺序无关，所以加法就属于阿贝尔群。然而在三维空间内的旋转则会有不一样的结果，例如下图是华裔物理学家徐一鸿（AnthonyZee）在他的科普著作《FearfulSymmetry（可畏的对称）》一书中所举的例子，一个海军新兵按照军官的要求，先以竖直轴向右旋转...

万物的道理——从粒子到宇宙

微观世界的奇妙探索从原子到粒子的认知之旅英国化学家、物理学家,被称为近代化学之父的约翰·道尔顿,提出了世界上第一个原子的理论模型,第一次将原子从哲学带入科学研究中。“道尔顿认识到空气是由各种各样的元素所组成的,通过对空气的认识提出了原子论。这一发现在今天仍然发挥着重要的作用。”那么,具体什么是原...

他想要将中国推向粒子物理研究的第一线 | 中微子捕手

在定于10月30日召开的第三届世界顶尖科学家论坛(WLF)上,王贻芳将参加世界顶尖科学家物理前沿峰会,和大家分享对于基础科学、环形正负电子对撞机以及江门中微子实验室的认识。立即点击阅读原文,跳转第三届世界顶尖科学家论坛官网,预约观看论坛直播,了解更多有关微观粒子的故事吧!排版|木木编辑|羽华责编|小文...

中国科学院院士赵政国:原子核和粒子物理的研究是产生尖端技术的...

会上,赵政国围绕基本粒子与宇宙,特点、方法和装置,粒子物理实验举例,关键科学问题和尖端技术等方面展开分享。“科学是关于物质世界和现象的知识体系。它需要没有偏见的观测和系统的实验来证实。”赵政国认为,科学就是追求反映普遍真理或基本规律,就是寻求自然界物质世界未知的答案。