在纠缠中跃迁(5)
2023-04-25 来源:飞速影视
对于经典测量行为,干扰的尺度远小于被测量物体的尺度,可以忽略。但进行量子测量时,被测量物体的尺寸太小,因此不能忽略测量干扰带来的影响。
也就是一个具有一定动量的微观粒子的位置是不确定的,我们根本不知道它在哪里。一旦我们去看它,它瞬间就出现在某个位置,因而得到的是电子处于一个位置的确定结果。为了解释这个过程,海森堡引入了波函数坍缩的概念。海森堡说,在人观察的一瞬间,电子本来不确定位置的“波函数”一下子坍缩成某个确定位置的“波函数”了。就像前面谈恋爱的案例,你不知道对方是否喜欢你,而你去试探的时候,对方马上就坍缩为喜欢你(或者不喜欢你)的结果。从这个意义上讲,每个人都是处于量子叠加态,都充满的无限可能,关键是有没有去尝试,只有去不断尝试,才能发现自己的无限可能。
(6)量子隧穿效应
放射性是一种原子核自发放出射线,并变成另一种原子核的过程。其中有一种放射性过程叫作α衰变,说的是不稳定的较重原子核,通过自发放射一个α粒子,即氦原子核,而转变为另一种较轻原子核的过程。α粒子为什么会自发地从原子核内飞出来呢?
来自苏联的美国物理学家伽莫夫在1928年提出量子隧穿效应,解决了这个问题。 一般来说,原子核内部有一种很强的作用力,将所有的核子限制在小小的原子核内部。α粒子由两个质子和两个中子组成,原子核会构筑了一堵高墙,禁止α粒子飞出去。物理学中通常将这种束缚粒子的能量屏障称为“势垒”,根据经典理论,只有能量大于势垒高度的粒子才有可能飞到势垒的外面。而在一般情形下,一个α粒子是没有足够的能量越过核势垒的。但事实上,发生α衰变时,粒子确实从原子核中逃脱出来了,因为微观粒子的运动是波动和不确定性的,根据波动理论,电子波函数将弥漫于整个空间,粒子以一定的概率(波函数平方)出现在空间每个点,包括势垒“墙壁”以外的点。终有一部分粒子可以穿过势垒,就好像势垒底部存在一条隧道一样,这就是隧穿效应。
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