量子力学第一难题:波粒二象性究竟是啥东西?
21世纪是属于量子力学的时代 , 从很早的时候开始 , 我们就这么以为了 。 虽然我们中的大部分人 , 都对量子力学并不了解 。 遇事不决 , 量子力学 , 是我们普通人对这一学说的基本态度 。 我们今天尝试谈论一个量子力学的基本问题 , 波粒二象性 。
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在量子力学看来 , 世界上的所有物质 , 既是由微观粒子组成的 , 同时又是一种波 。 微观粒子促成物质 , 我们都已经认可了 , 但对于物质是一种波的看法 , 很多人都表示不能接受 , 因为这连我们认为的物质世界的基本规则都违背了 。 你这也是量子力学最让人费解的一个说法 。 这一切都要从人类研究光开始 。
光 , 不管是太阳光 , 灯光 , 还是萤火虫的微光 , 除了强度之外几乎没有区别 , 人类从很早就开始研究光的特性 , 古希腊哲学家认为 , 光是一种粒子 , 是有许多微小颗粒物组成的 , 这是人类自己精神世界的产物 , 跟科学关系不大 。 一直到笛卡尔 , 他提出了光是一种波的观点 , 这是笛卡尔在对比光波和声波的情况下得出的结论 。
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对于光是波还是粒子这个问题 , 科学家们争论了两百多年 , 但大家都只是刷嘴遁 , 根本没有什么让大家信服的论据 。 牛顿这位大科学家 , 也认为光是一种粒子 , 但牛顿也认为光这种粒子会发生互相干扰的现象 。 一直到19世纪初 , 人类通过实验数据才准确证明了光是一种波的观点 , 这下引起了粒子学说的大地震 。 双缝实验的成功 , 也让光的粒子学说再无立足之地 。
双缝实验证明光是会在传播过程中发生扰动的 , 这是波的典型特征 。 爱因斯坦的光电效应则是一百年后的事情了 。 人们发现 , 当你打开手电筒的时候 , 电子会立即外溢 , 跟光的强度没有关系 , 但是越强的光线就意味着会溢出更多的电子 。 爱因斯坦提出的光电效应 , 说明世界上的任何物质 , 只要温度高于绝对零度 , 都会向外界散发辐射和能量 。
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【量子力学第一难题:波粒二象性究竟是啥东西?】进而 , 光是粒子的观点又得到了爱因斯坦的支持 , 这就是波粒二象性的由来 。 光这种物质 , 给人类开启了新世界的大门 。 大家怎么看?
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