量子力学的科普中存在什么误解

发布时间：2022-11-08 10:05 所属栏目：16 来源：互联网

导读：最近，牛津大学量子信息学教授Vlasko Vidral（弗拉斯科维德拉尔）表示，很少有现代物理学认同牛顿物理学可以和量子物理学相提并论，即便在日常生活的真实世界中，也是如此。牛顿的理论只是一种近似，在任何尺度上世界都是量子的。也就是说，量子力学非但适

　　最近，牛津大学量子信息学教授Vlasko Vidral（弗拉斯科·维德拉尔）表示，“很少有现代物理学认同牛顿物理学可以和量子物理学相提并论，即便在日常生活的‘真实世界’中，也是如此。牛顿的理论只是一种近似，在任何尺度上世界都是量子的。”

　　也就是说，量子力学非但适合量子世界，也适合“真实世界”——我们可见的宏观世界。大多数人都以为量子的那些不可思议的特性，如叠加态（Quantum superposition）、量子纠缠（Quantum entanglement）、不确定性原理等（Uncertainty principle），只是量子世界的特性，在宏观世界中并不适用。其实这是一个误解。所有量子理论中的数学公式，都可以用在宏观世界之中；所有适用于微观粒子的概率计算，也都可以计算宏观物体。

　　举一个实例。如果我们将电子的位置测准到1毫米范围，那么它速度的不确定性将高达1米/秒；如果将原子的位置测准到约10的-10次方米这一范围的话，它的速度的不确定性，将高达1万米/秒。

　　同时，叠加态也一样，物理学家李淼先生曾说过：“任何物体可以处于不同位置的叠加态中”。不过，为何在宏观经典世界中，迄今为止，似乎并没有发现像人体、猫等也具有叠加态呢？这也恰恰是量子力学最大的特点，即，一旦一个系统足够大，那么它的表现至少“看”上去，与经典物理系统一样就一样了。（这也恰恰是量子力学最大的特点，当一个系统一旦足够大，这个系统的表现至少“看”上去，与经典的古典物理系统一样。）

　　比如，著名的“薛定谔的猫”，尽管从量子力学的理论去观察，这个“猫”可以同时处于生和死的叠加态。但是，由于“猫”太“大”了（相对量子力学所解释的系统而言），“猫”通过呼吸和空气发生了作用，即“猫”和外界接触了。因此，波函数早就坍缩了，即“猫”肯定会要么生，要么死，不会同时处于生和死的叠加态。

　　20世纪初，由于相对论和量子力学的出现，人们普遍认为机械宇宙观已经破产，甚至认为相对论和量子力学“推翻了”牛顿力学。

（编辑：ASP站长网）

量子力学的科普中 存在什么误解

量子力学的科普中存在什么误解