五千年(敝帚自珍)

主题:【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么? -- 月色溶溶

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          • 家园 找到一个电子双缝实验的动画

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          • 家园 不是,这两句话都不对

            会不会是因为量子不是一个,而是一个"量度"

            这句话没太看懂。。。需要说明的是,量子跟原子分子很不一样。量子这个词大多数场合下不是名词,是个形容词。所以谈不到“一个”还是“量度”。

            所以可以同时穿过两个缝?

            电子同时穿过双缝的问题,是量子力学教学中一个常见的类比。我个人不太欣赏这句话。因为“电子同时从两个缝穿过”是一句没有定义的话。什么叫“同时从两个缝穿过”?这句话其实并不能帮助我们理解电子双缝干涉和用石子做的相同实验所得到的不同结果。这句话也并不能真正帮助我们体会量子力学世界观和经典世界观的最根本不同----尽管它看上去部分的做到了这一点。事实上,在量子力学中,由于电子经典轨道的概念已经消失,所以在双缝上没有测量仪器的情况下,“电子从哪条缝穿过”,已经是一个伪问题了。

            但是这并不是费曼或者惠勒的责任。因为为了真正搞清楚量子世界的本质特性,并将其清晰的阐述出来,人们花了好几十年时间。我个人认为真正揭示这一特性的工作是EPR佯谬,而第一个清晰的阐述则是贝尔不等式。


            本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)
            • 家园 不是很理解你的话

              事实上,在量子力学中,由于电子经典轨道的概念已经消失,所以在双缝上没有测量仪器的情况下,“电子从哪条缝穿过”,已经是一个伪问题了。

              讨论电子如何从屏障的一端“传播”或“运动”到另一端并不是说电子是按经典轨道运动的。不是说双缝上没有测量仪器我们就没法推断出电子是如何过缝的。很显然,没有缝电子过不了屏障。我们也很容易设计一个实验证明电子从单条缝过的想法是错误的,推理的结果是电子同时穿过两条缝的。

              或许有更好的实验来阐述量子世界的特性。这个实验的特点是对破除把电子(或其它量子粒子)想象成宏观粒子的旧观念的效果是很明显的,印象是相当深刻的。电子是小石子吗?那它怎么同时过双缝?

              • 家园 电子有静止质量吗?

                一直在被这个问题困扰。

                • 家园 当然有

                  电子的静止质量是最重要的物理常数之一了。

                  不知你的困扰来自哪里呢。

                  • 家园 困惑在于:为什么单单把光子这么特殊化

                    从波粒二象性来看,所有的粒子都有波和粒子两种特性,电子和光子应该是统一的吧。

                    如果电子也可以用波动来表示(质子中子都可以),那么,是不是只存在“动量”,不存在“速度”和“质量”的真实量度?在这种前提下,电子会有静止质量吗?如果说这个质量是可以测到,是不是意味着“速度”(为0,静止)和“质量”(静止质量)同时测得?也就是说,其不确定性消失了?

                    很奇怪为什么在相对论里,光子被单单列出去。也许以后的理论会把光子电子等等,统一到一起。

                    所以很困惑。也许在以后的统一场理论中,“静止质量”会消失?取而代之是“动量”?

              • 家园 按照观察到了就不是原状态的说法。。。

                很显然,没有缝电子过不了屏障。我们也很容易设计一个实验证明电子从单条缝过的想法是错误的,推理的结果是电子同时穿过两条缝的。

                你无法作这个推理。。。

          • 家园 可以想象成云吧

            如果非要用宏观物体来比喻,我会说,电子不是乒乓球,而是一团云。当云穿过双缝时,你很难讲从哪条缝过的。但是用云来比喻也不恰当,因为这团电子“云”相对于双缝的间距,比足球相对于球门的距离还要小。

      • 家园 波的定义

        波也是一个用来解释问题时,总结出来的一个概念。这个概念是高度概括的,所以不能简单地去类比电磁波和机械波。

        衍射是波的充要条件吗?我从没看到过这个定义(俺是外行啊,不是搞物理的,纯属爱好)。为什么不说折射,反射呢?

        个人认为,波只是定义了一种数学模型,符合这个数学模型的,都可以划分到波里去。我认为,数学形式上的周期性(空间 + 时间),才是波的本质。

        • 家园 波和粒子的区别

          高中的物理概念都有文字描述、定义式、概念式等。但总结一下波是个什么东西,真的还挺难的。简单的可以百度一下波的定义。

          不同的角度看,强调的不同,结论也不一样。但要把波和粒子拎出来看,只要强调一下他们的区别就可以。

          与粒子表现的特性相比,波的干涉、衍射和偏振(横波独有)是很独特的。

          量子力学很大程度上使用了大量的数学工具,从数学的角度处理波的时候,惠更斯原理是出发点,与之相对应的就是衍射、干涉。

          当然这只是我个人的观点。

      • 家园 掷骰子说得好

        于我心有戚戚焉。

        另外

        光速不仅是光的速度,而且是因果律的分界线

        我不敢自诩行家看门道,但是以我这么多年的经验,能说出这句话,老兄十之八九应该是干这一行的吧。

        • 家园 我想,确切的说,速度上限的存在是因果律的分界线。

          我不是很清楚,是否速度上线天然就是光速。

        • 家园 非专业人士

          学校里的时候固体物理、量子力学都没学好,脑子里一直存疑。后来有空就找些书看看,因此稍有些体会。

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