量子論中的定域是什麼意思,量子論中的定域是什麼意思

2022-12-24 16:35:56 字數 5311 閱讀 5684

1樓:鋮全

哲學缺乏科學理論的支援就是不完善的。

量子力學是一種科學理論,現今的概率解釋可能使很多人感到了難以言喻的恐懼,但是不管再如何懷疑,概率解釋具有自洽性,看看周圍世界在量子力學的作用下是如何變得富麗堂皇的,也許我們就能覺得它似乎不那麼面目可憎了。

所謂的概率解釋其實最早是哥本哈根學派的波爾提出的,他闡述了薛定萼波函式的意義。但是人們在單電子通過雙縫的實驗中不禁犯難了:在觀測前,電子通過了哪一條縫呢?

於是就由此衍生出瞭如下幾種較為主流的看法:

1。哥本哈根派:觀測前電子按照波函式(並非變成了一團雲霧,這只是一種數學描述),它是干涉的。

而一旦我們觀測了,那麼波函式就發生了塌縮,從而我們只能觀測到電子通過了其中某一條縫,而非觀測前的疊加態。

但是,這種說法深入**下去就將觀測者放在了一個超越自然的地位上,甚至會遇到「意識」的干擾。顯然我們據此推論說:如果沒有觀察世界的我們,那麼一切都是無意義的,都只是波函式的彌散罷了。

而這是任何一個受過教育的人所無法接受的。

2。多世界解釋:哥本哈根的同志們被塌縮搞得頭昏腦脹,於是科學家又提出了疊加態實際上是希爾伯特空間內一向量的假設,從而得出如下解釋:

低維的希爾伯特空間非正交,那麼座標軸互相之間有投影,導致了事件的疊加態。而一點觀測介入,就必然使其成為一整個複雜系統,從而達到一個很高維度的希空間,高維情況下正交的可能性如此之大,使我們得到的結果非疊加。

3。系綜解釋:這些科學家更乾脆,對不確定性和微觀尺度來了個眼不見為淨,直接說沒有什麼疊加,只有系綜也就是巨集觀期望,而討論微觀尺度的概率,單系統的概率都是無意義的。

這是一種閉門的做法,反正將問題踢出了框架,自得其樂。

4。退相干歷史解釋:我們對於歷史事件的描述可以用一個密度矩陣來描述,只有當我們的測量目標達到一定的粗糙程度時,才能使矩陣退相干,即非對角線上的概率之和幾乎互相抵消,這樣我們得到的就是線性的疊加。

而如果我們測量的目標太過精細,那麼我們就得不到一個有意義的解。

5。自發性定域原理:你的粒子其實充滿了整個宇宙,只不過在現在的位置上正好是你的粒子自發定域形成的尖銳鍾型曲線之所在,因此我們看到你在你現在坐的地方。

聽到上面這個論述你一定會大吃一驚吧?其實這可是從這個理論出發得出的自然推論。這個理論認為:

粒子其實會自發的定域(即表現出被測量到的狀態),而這種出現完全是隨機的,當粒子數大到一定程度時,這種定域就顯得極其普遍切會不斷擴大(多米諾骨牌一樣),因此什麼不確定,什麼疊加態,那都可以被這種理論「怪異」地解釋得自圓其說。但可惜,現在的許多實驗都對這一理論提出了挑戰。

6。隱變數解釋:根本沒有什麼不確定,根本不存在什麼疊加,粒子還是那經典的粒子,只是我們還不能找出一些隱藏的變數罷了,這裡不需要什麼概率。

這一解釋最著名的推論當屬那個夢魘一般的貝爾不等式了,2023年的epr近似實驗已經證實這個不等式可以被突破,從而將愛因斯坦的上帝徹底判了死刑。

當然還有許多其他不同的版本或者不同的解釋,在這裡不再一一贅述。但是,細心的同志們可能發現了一點,那就是概率,該死的概率幾乎一直就存在,而且從epr近似實驗來看,這似乎是正確的,至少目前還是。也許隱變數那非概率的魔力讓大家重新懷念起經典物理的榮光,然而那種為了小小粒子,把整個宇宙都拉下水的做法我們還是得謹慎一些,儘管可能這種理論是正確的。

概率也罷,人擇也罷,決定論也罷。我們談的是量子,從量子中我們可以看到各種哲學的衝突對撞,各種思想閃耀著奇異的火花,而作為一門科學,這些理論都是有其實驗依據的。在此我無意貶低哲學,但是我絕對不相信哲學可以決定電子的命運,不相信哲學可以帶給我們的實驗結果任何影響。

概率的解釋在量子論中是普遍的,不管我們是否接受,而且事實證明它甚至可能是正確的。也許將來我們的確能找到一種更為優越的理論繞開詛咒般的概率而解釋一切,也許那時我們會發現概率只是一種表象,一種過渡而已。我也期待那一天的到來,但現在,還是暫且懷疑地拿起它吧。

以後的事,誰又知道呢?

望採納,謝謝。

2樓:淡雅青軒

量子論是現代物理學的兩大基石之一。量子論提供了新的關於自然界的表述方法和思考方法。量子論揭示了微觀物質世界的基本規律,為原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學奠定了理論基礎。

它能很好地解釋原子結構、原子光譜的規律性、化學元素的性質、光的吸收與輻射等。

2023年普朗克為了克服經典理論解釋黑體輻射規律的困難,引入了能量子概念,為量子理論奠定了基石。 2023年普朗克為了克服經典理論解釋黑體輻射規律的困難,引入了能量子概念,為量子理論奠定了基石。

隨後,愛因斯坦針對光電效應實驗與經典理論的矛盾,提出了光量子假說,並在固體比熱問題上成功地運用了能量子概念,為量子理論的發展開啟了局面。

2023年,玻爾在盧瑟福有核模型的基礎上運用量子化概念,提出玻爾的原子理論,對氫光譜作出了滿意的解釋,使量子論取得了初步勝利。隨後,玻爾、索末菲和其他物理學家為發展量子理論花了很大力氣,卻遇到了嚴重困難,舊量子論陷入困境。

量子論中的定域是什麼意思?

3樓:刷粉oq1b倞

首先糾正你一下,量子力學是非定域的。定域性你可以從兩方面理解:1,物質限值在有限的空間內,比如經典物理學裡的質點和剛體。

2,物質只與相鄰的物質影響,比如經典物理學裡相接觸的兩個物體,或者是各種場裡的質點。而且任何影響都不可超過光速。但是量子力學裡,物質既不是質點也不是剛體,而是分佈在全空間,即用全空間的波函式來描述。

因此波函式本身就是非定域的。波函式塌縮意味著它在全空間的分佈一起變化,這種變化可以看做每個點之間以無限的速度相互影響。愛因斯坦一直不相信量子力學的非定域性,於是和他兩個學生提出了epr佯謬想來證偽量子力學。

但可惜,最終量子力學贏了。ps:如果能把波函式囚禁在一個有限的空間內,可以稱為定域波函式。

通常可以用一個很深的勢阱使囚禁在裡面的粒子的波函式近似定域。自然界很多情況是這樣,比如絕緣體裡的電子等等。採納哦

量子力學的非定域性指的是什麼

4樓:

首先明確,不確定性與確定性是相對的,非定域性與定域性是相對的。

定域性原專則規定:任何物理效屬應都不可能以大於光速的速度傳遞。經典物理(包括狹義相對論的洛侖茲變換)是滿足定域因果性原理的。

非定域性:與定域性相悖,在量子世界中,處於糾纏態的體系中,粒子間的相互影響是可以超光速的。

確定性:經典物理認為,粒子的運動狀態可以由相空間(座標動量空間)中的一點確定,言下之意,經典測量可以同時確定粒子的位置和動量。

不確定性:可以說,量子力學的基本原理就是不確定性,粒子的運動狀態由位形空間(抽象的hilbert空間)中的一個向量來確定,不對易力學量之間不存在共同本徵態,言下之意,量子測量不能同時確定這兩個力學量。比如當粒子處於座標本徵態時,其動量波函式可由座標本徵態按平面波,即動量處於疊加態,動量值不確定。

5樓:匿名使用者

非定域性不太專業的解釋就是物質的相互作用結果與距離沒有關係

6樓:52木木

你可以先去了解下epr

量子非定域性是啥東東?

什麼是量子理論?量子力學?

7樓:橙色的雨季

量子理論的涵義

一個人要是對量子物理學不曾感到震驚,他就根本沒有理解它.

尼爾斯·玻爾

哥本哈根學派

要理解量子理論的涵義並不容易.

丹麥物理學家尼爾斯·玻爾對我們理解量子理論貢獻最大.

在20世紀30年代,玻爾和海森伯,玻恩等人一道發展了一種量子理論的哲學.這就是哥本哈根學派.

它經受了時間的考驗,成為對量子理論的哲學解釋的標準.

哥本哈根學派對測量的看法

哥本哈根學派認為,微觀世界真的不可預言.微觀粒子的位置不確定是因為粒子的確沒有確定的位置.

電子的位置或速率不僅不確定,在做測量之前甚至不存在,因為電子這時是一個彌散在空間中的y 場!

測量的行為使電子的y 場量子跳變為新的y 場.

測量為電子生成了一個位置或速度

位置和速率的測量效應vx

測量之前位置和速率都很不確定

測量位置後生成了一個近似的位置

測量速率後生成了一個近似的速率

測量在某種程度上生成了要探測的屬性.

以某種奇異的方式,這個宇宙是一個讓人蔘與的宇宙.

約翰·惠勒,物理學家

互補原理

不確定原理使精確的位置和精確的速率不能同時存在.

如果其中一種屬性的存在排除了另一種屬性的存在,就說這兩種屬性是互補的.

當玻爾因其科學成就和對丹麥文化的貢獻而被封為爵士時,他選擇了中國表示陰陽互補關係的太極圖做他的族徽上的盾形紋章的主圖.

玻爾的族徽

這就是玻爾的族徽.太極圖上的拉丁文銘文寫著"互斥即互補".

量子理論的最深刻的哲學家,以這種方式承認了看似對立的東西之間的和諧,這種和諧深藏於古代東方的教誨中:

一切自然和人文現象的實質在於互補的對立面的動態互動.

量子理論的測量觀

量子理論的涵義與觀測緊密相聯.觀測能夠立時地改變被觀測的主體

當然,對觀測必須做廣義的理解,它表示巨集觀檢測裝置的記錄.

只有聯絡整個實驗環境,粒子的屬性才有意義.

想象電子在不發生測量時也有一個位置並不恰當.

環境對確定粒子的y 場起作用

量子理論與實在

粒子的屬性並不屬於粒子本身,而是存在於整個測量環境之中.

這種認為粒子的屬性是由有關的實驗裝置產生的觀點叫做關聯的實在,或者叫做觀測生成的實在.

物理學的任務並不是去發現大自然是什麼樣的.物理學關心的是我們對大自然可以說些什麼.

玻爾微觀粒子的實在性

微觀粒子並不具有巨集觀物體所具有的那種實在性.

巨集觀物體可以用牛頓物理學很好地描述,在通常意義下說它的位置和速率是有意義的.

微觀粒子的位置和速率與觀測者及測量環境緊密相關.

但是,微觀粒子決非主觀的或者僅僅存在於心靈中.

微觀粒子是真實的

微觀粒子是真實的,比如說一個電子在螢幕上打出的閃光是真實的,

但是,它的實在地位不再是我們已經習慣了的那種.

糾纏代表關聯實在的極端形式,

每個粒子的本性與另一個粒子連結在一起,成為另一個粒子的不可分割的部分.

整體比部分更基本

所有這些把微觀世界與巨集觀世界的通常關係顛倒了過來.

在通常的觀點中,桌子這樣的巨集觀物體由原子構成.

量子理論提供了另一種看法,

這種看法認為桌子比原子更基本,

這是因為,巨集觀探測器確定了原子存在的環境.

海森伯對整體性的評價

有些物理學家寧願回到一個"客觀的真實世界"的觀念,它的最小部分也客觀存在著,就像石頭和樹存在著那樣,而與我們是否觀測它們無關.但這是不可能的……唯物主義依靠的是這樣一個幻覺,即我們周圍世界的直接"現實性"可以外推到原子範圍.但是,這種外推是不可能的——原子不是石頭和樹那樣的東西.

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