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量子物理

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=='''量子力学要点'''==
[[File: 梅根·福克斯6T01755e540c95692123.jpg|缩略图| 居中|250px350px|[httphttps://pic8image.nipicso.com/20100621/2163148_003328533247_2.jpg view?q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&src=tab_www&correct=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&ancestor=list&cmsid=3da3c2f3896c6d2b960c9f4c69fa8953&cmran=0&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=d54ea6433789c93c5117711053e91749&currsn=0&ps=92&pc=92 原图链接][http://www.nipic360doc.com/showcontent/331775516/0204/00/29726932_532691288.html shtml 图片来源于 个人 书馆 网]]]
伴随着这些进展,围绕量子力学的阐释和正确性发生了许多争论。玻尔和海森堡是倡导者的重要成员,他们信奉新理论,爱因斯坦和薛定谔则对新理论不满意。要理解这些混乱的原因,必须掌握量子理论的关键特征,总结如下 [4] 。(为了简明,我们只描述薛定谔的波动力学。)
===对称性和全同性===
[[File:T014b4ac2353a7d7bed.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&src=tab_www&correct=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&ancestor=list&cmsid=3da3c2f3896c6d2b960c9f4c69fa8953&cmran=0&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=6853128126888fe1846cafff0167fb83&currsn=0&ps=92&pc=92 原图链接][https://image.so.com/view?q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&src=tab_www&correct=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&ancestor=list&cmsid=3da3c2f3896c6d2b960c9f4c69fa8953&cmran=0&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=6853128126888fe1846cafff0167fb83&currsn=0&ps=92&pc=92 图片来源于个人图书馆网]]]
氦原子由两个电子围绕一个核运动而构成。氦原子的波函数描述了每一个电子的位置,然而没有办法区分哪个电子究竟是哪个电子,因此,电子交换后看不出体系有何变化,也就是说在给定位置找到电子的概率不变。由于概率依赖于波函数的幅值的平方,因而粒子交换后体系的波函数与原始波函数的关系只可能是下面的一种:要么与原波函数相同,要么改变符号,即乘以-1。到底取谁呢?
=='''二次革命'''==
[[File: 梅根·福克斯6T018639b98e4b9ba7b4.jpg|缩略图| 居中|250px350px|[httphttps://pic8image.nipicso.com/20100621/2163148_003328533247_2.jpg view?q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&src=tab_www&correct=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&ancestor=list&cmsid=3da3c2f3896c6d2b960c9f4c69fa8953&cmran=0&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=6046c7cf4b748d5bc280a0106caaae1a&currsn=0&ps=92&pc=92 原图链接][httphttps://www.nipicweibo.com/showp/3317755.html 1001603873226161003429 图片来源于 呢图 新浪微博 网]]] 
在20年代中期创立量子力学的狂热年代里,也在进行着另一场革命,量子物理的另一个分支——量子场论的基础正在建立。不像量子力学的创立那样如暴风疾雨般一挥而就,量子场论的创立经历了一段曲折的历史,一直延续到今天。尽管量子场论是困难的,但它的预测精度是所有物理学科中最为精确的,同时,它也为一些重要的理论领域的探索提供了范例。
一个世纪以前,我们所理解的物理世界是经验性的;我们作这样自信的预测是因为量子力学为我们周围的世界提供了精确的完整的理论;然而,今日物理学与1900年的物理学有很大的共同点:它仍旧保留了基本的经验性,我们不能彻底预测组成物质的基本要素的属性,仍然需要测量它们。或许,超弦理论是唯一被认为可以解释这一谜团的理论,它是量子场论的推广,通过有长度的物体取代诸如电子的点状物体来消除所有的无穷大量。无论结果何如,从科学的黎明时期就开始的对自然的终极理解之梦将继续成为新知识的推动力。从现在开始的一个世纪,不断地追寻这个梦,其结果将使我们所有的想象成为现实。
 
=='''量子物理学典型实例'''==
[[File:WMZD9NyjWNrtvS07U8XbLaj8T6dqBXJPxlsyzQWno=a4M1562826821616compressflag.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&src=tab_www&correct=%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86&ancestor=list&cmsid=3da3c2f3896c6d2b960c9f4c69fa8953&cmran=0&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=7cbd68121a6b91ee15802ec52fd551e9&currsn=0&ps=92&pc=92 原图链接][http://dy.163.com/v2/article/detail/EJQG6AA405411UW4.html 图片来源于网易网]]]
===薛定谔的猫===
 
是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。这里必须要认识量子行为的一个现象:观测。微观物质有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微观物质以波的叠加混沌态存在;一旦人的意识参与到观测行为中,它们立刻选择成为粒子(意识在实验中扮演着什么角色?意识的参与是怎么作用到实验中的量子的?是什么性质的作用?是一种力吗?是什么过程?不知道…)。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
 
根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。
 
薛定谔的猫本身是一个假设的概念,随着技术的发展,人们在光子、原子、分子中实现了薛定谔猫态,甚至已经开始尝试用病毒来制备薛定谔猫态,如刘慈欣《球状闪电》中变成量子态的人,人们已经越来越接近实现生命体的薛定谔猫。可是另外一方面,人们发现薛定谔猫态(量子叠加态)本身就在生命过程中存在着,且是生物生存不可缺少的 。<ref>[http://www.360doc.com/content/16/0204/00/29726932_532691288.shtml 王阳明心学与量子物理学,谁说我是唯心主义,这不科学啊!],个人图书馆网,2016-02-04</ref>
===鸽子笼 ===
 
据物理学家组织网报道,传统的鸽子理论描述为:如果你把三只鸽子放进两个鸽洞里,每次至少要有两只鸽子在一个洞里。这一法则反映了计算的本质。而研究小组提出,在量子世界里这一法则是错的。“你可以在两个鸽洞里放无数多只鸽子,而不会有两只鸽子在同一鸽洞里。”查普曼大学量子研究院主管杰夫·托勒克森说。
 
研究人员解释说,如果把三个粒子放在两个盒子里,观察者在制定检测顺序时,可能出现这种效应。首先,你对粒子位置做一个最初的“预先选择”检测;然后做中间检测,看看有没有两个粒子在同一个盒子里;最后,对粒子位置做一个“后选择”。你可以做出后选择和后选择检测,它们完全相互独立。在中间步骤,你可以做所谓的弱检测同时查看三个粒子。如果你这么做了,结果就是没有两个粒子会在同一个盒子里。<ref>[http://www.360doc.com/content/16/0204/00/29726932_532691288.shtml 王阳明心学与量子物理学,谁说我是唯心主义,这不科学啊!],个人图书馆网,2016-02-04</ref>
 
=='''意识与量子理论'''==
两位世界著名的科学家斯图尔特·哈默罗夫博士和罗杰·彭罗斯爵士强强联手提出了意识的量子理论,认为我们的灵魂是寄宿于脑细胞中的微管结构内。他们的理论源于大脑是生物计算机的概念,大脑具有1000亿个神经元及其轴突激发和作为信息网络的突触连接。
 
哈默罗夫博士是亚利桑那大学的麻醉学和心理学系荣誉教授、意识研究中心主任;而著名物理学家罗杰爵士自1996年以来一直在研究该理论。两位科学家认为,我们的意识经验是这些微管内的量子引力效应的结果,科学家把这个过程称为协调目标约化。在濒临死亡时,微管失去它们的量子状态,但是其中所含的信息不会被破坏。或者用外行人的话来说,灵魂不会死,而是回归宇宙之中。
 
哈默罗夫博士在美国科学频道播出的纪录片《穿越虫洞》中解释了这一理论,量子灵魂理论也引发了很多人的热议。哈默罗夫博士表示,当心脏停止跳动,血液停止流动,微管就会失去其量子态。微管内的量子信息不会被破坏,也无法被破坏,它只是消散到宇宙之中。如果此时这个濒临死亡的人又恢复过来,那这个量子信息可以回到微管之中。而如果当人死亡,这种量子信息(即灵魂)可能就永远地存在于身体之外。
 
哈默罗夫博士认为,关于量子效应的新发现还在生物过程中起作用,如嗅觉、鸟类导航和光合作用,这给该理论增加了说服力。<ref>[http://www.360doc.com/content/17/0115/06/31613535_622543772.shtml 量子物理学家称,在生命终结时,灵魂会离开神经系统并回归宇宙],个人图书馆网,2017-01-159</ref>
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