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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于科学育儿知识文章的问题,于是小编就整理了3个相关介绍科学育儿知识文章的解答,让我们一起看看吧。
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关于冬季的育儿保健,我有这些心得分享:
1.注意室内通风,保持空气流通,空气质量较低的地方可以选择使用空气净化器。
2.科学营养膳食,荤素搭配,多吃瓜果蔬菜,少盐少油烹饪。
3.根据天气变化,适当增减衣物,一般和大人的衣服一样就行了。
4.适当的户外活动,增强体质,促进消化吸收,增强骨骼发育。
5.冬季天气干燥,注意多喝热水,促进新陈代谢。
答:一个电子同时穿过两条缝的说法,是有科学依据的。
在量子力学中,有许多神奇的实验,双缝干涉就是其中之一;目前量子力学的正统解释,描述一个量子同时穿过了两条缝,这样的解释非常让人诧异,我们来深度解读一下其中的原因。
单缝实验
在量子世界中,无论是光子、电子、还是原子,都具有波粒二象性;目前实验室能做到发射单个光子,或者发射单个电子的技术水平。
我们先来看单缝打开的情况,***设我们把双缝中的一条缝遮住,同样一个一个地发射光子,就有两种情况:
(1)遮住下缝时,穿过上缝的光子,会在上缝后边形成亮斑,我们叫做单缝亮斑1;
(2)遮住上缝时,穿过下缝的光子,会在下缝后边形成亮斑,我们叫做单缝亮斑2;
一切看起来都没有问题,然后开启我们的双缝实验。
双缝叠加
我们精确调整双缝的距离,使得单缝亮斑1和单缝亮斑2,在理论上叠加后,形成下图的叠加图样1:
我们用经典思维分析,如果一个一个地发射光子,光子要么穿过了上缝,要么穿过了下缝,概率分别是50%,那么区间[a,b]内是亮的,因为这是两个单缝亮斑的叠加区域。
实验结果
以上分析看似非常合理,可是实验结果完全出乎意外,精确调整实验参数值,当双缝都打开时,得到的图样不是单缝亮斑1和单缝亮斑2的经典叠加,而是得到了双缝干涉图样。
我们来看点①,居然没有光子落到这里,这里变成了双缝干涉的暗条纹处,这是非常不可思议的。
试想在单缝实验中,如果光子穿过上缝,有概率落到这里,如果穿过下缝,也有概率落到这里,现在两条缝都打开了,按理说落到这里的概率更高,至少比没有叠加的地方高才合乎常理。
就好像买刮刮奖,买第一张中奖概率是1/10,买第二张中奖概率也是1/10,如果我两张都买,按理说我的中奖概率更高(1-0.9*0.9=19%);可是在量子力学中,只要你两张都买,不好意思,你的中奖概率变为了零。
在经典世界中,这是非常不合理的,既然不合理,那么到底是哪错了呢?我们一个一个地发射光子,光子又是如何知道点①是双缝干涉的暗条纹处呢?
既然单缝是没有问题,那么好,我们在两个缝处都装上探测器,看看光子到底经过了哪条缝;结果一旦装上探测器,双缝干涉条纹消失,变成了经典力学中两条单缝亮斑叠加。
量子力学解释
你可以想想你能想到的任何办法,看看能否解释这一现象;目前量子力学正统理论(根本哈根诠释)认为,该现象的物理解释,就是单个光子同时穿过了两条缝,然后两个路径进行叠加,在屏幕上形成了满足干涉图样的概率分布。
换句话说,单个光子或者电子,在穿过双缝前一分为二,然后进行自***涉了,但是这种一分为二的现象,无法进行探测,你不可能在两条缝处探测到同一个光子的两个分身,因为你一旦探测,量子的波函数就坍缩了。
这一解释能很好地描述双缝干涉实验中的物理现象,但是也带来很多挑战;比如量子延迟实验,你不是同时穿过两条缝吗,那我等你穿过缝后再进行探测,看你到底是穿过了两条缝,还是只穿过了某一条缝,结果这一实验导致了因果关系的颠倒,目前也没有令人信服的解释。
总之,目前关于量子双缝干涉实验,最好的物理解释,就是认为同时穿过了双缝,或者说两条缝对单个光子的行为都有影响,如果放弃这一解释,你将陷入无法解决的困境。
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电子双缝干涉实验确实很疯狂,完全颠覆了我们对现实世界的传统认知!
实验的整个过程就不详细描述了,简单讲,单个电子通过双缝时,确实会发生干涉条纹,这种结果目前看来只有一种合理的解释,那就是电子同时通过了两条缝隙然后发生自***涉!
在宏观世界里就相当于你打台球时,一个球同时进入了两个洞,你敢相信吗?但这真的在量子世界发生了!电子一直被认为是一种粒子,为何能同时穿过两条缝隙呢?
波粒二象性是最好的诠释,电子同时具有粒子和波的特性,既然具有波的特性,同时穿过两条缝隙就不足为奇了!
而波粒二象性也意味着电子的状态具有不确定性,只能用波函数描述,而且一旦实施观测,想知道电子究竟是如何同时穿过两条缝隙的,电子的波函数就坍缩了,你只能观察到电子从一条缝隙通过!
同时,德布罗意物质波的概念表明,宏观物体也有波的特性,只不过波动性非常不明显,所以在我们的宏观世界物质都表现为粒子性和确定性!纯理论分析,此时此刻无论你在干什么,你都有一定几率位于月球上(或其他任何地方),但这种几率非常非常低,以至于现实中就等于不存在!
这就是量子力学诡异的地方,虽然诡异,却是真实存在的,而量子力学也成为了现代物理学的基石!所以,很多量子力学的诡异现象不是可信不可信的问题,比如量子纠缠现象,它是真实存在的现象,所以谈不上不可信,只是我们需要挖掘更深层次的东西,也就是量子力学为什么会存在那些诡异现象!
看楼主可能是中学的物理知识,学的比较好吧。不过那也只是经典物理的知识,是关于我们日常生活中常见现象的科学解释。一旦突破了这个范围,我们学习的那些科学定律,甚至某些信念都已经不太可靠了。
所以不要拿经典物理领域的“必须”当做量子物理世界的“必然”,在科学研究里只接受事实,不坚持任何先入为主的观念。
在100年以前,科学家们第一次接触到亚原子尺度的微观世界的时候,也为他们所看到的现象深深的震惊。因为实验观察到的东西不符合以往牛顿经典物理学的预言,更违背了建立在牛顿经典物理学基础上的经典哲学的见解。难道两三百年以来稳定、宏大、近乎完美的经典物理学大厦竟然是错误的吗?
我们说,量子力学和相对论的发现和发展,“推翻了”牛顿的经典物理学,又是一场科学革命。这个意思是,在发现亚原子尺度的微观世界之后,我们发现牛顿经典物理学是有它的适用范围的,超出这个范围之外,我们就必须要用到量子力学或者相对论来解释,从而大大的拓宽了物理学所能够涉及的范围。
当然这个拓宽并不是对经典物理学的彻底否定,而是明确了它适用的边界。比如在我们发射宇宙飞船到月亮、火星、冥王星上去的时候,对于动力学的计算,基本上还可以用牛顿物理学来完成。但是其中用到的时间必须要进行相对论的修正,毕竟牛顿曾经以为光速是无穷大的,后来发现光速也是有限的。而相对论告诉我们,光速是宇宙当中最大的速度,引力场会影响时间和光信号。
在我们用手机导航的时候,实际上手机里在随时做相对论的计算,才能够把接收到的卫星信号转换计算出我们准确的地面位置。
在我们身体里,每一次的化学活动,我们看到的每一次光信号,其实都遵循的是量子力学的规律。
楼主可能非常不理解量子力学非常奇怪的表述,没有关系,比如双缝实验的解释,其实科学家们也并不满意。如何解释实际可以进行探讨的。但是当前所能够给出满意结果的计算,都是基于(电子一次必须,也只能通过两条狭缝)这个解释的。
但我们想要推翻一个东西,必须先要对它进行更深入的理解。如果我们根本不了解它,又怎么可能去推翻它呢?
实验是没毛病的,粒子可以同时出现在两个地方,信不信则因人而异。
但楼主犯了跟古人一样的错误:就好比地球是圆的刚提出来时,就有人问‘’那住在地球下面的人为什么不会掉下去?‘’。他之所以会这样问,是因为地球是圆的这件事超出了他的直觉,他觉得不可想象。。。
题主现在也是这样,靠直觉把微观等同于宏观去想像,这是不对的。一千万个地球组合在一起,你不能还是把这个组合当做地球,因为这个组合已塌缩成一颗恒星甚至黑洞了。。。它的特性与地球已经大相径庭了。
有的人说:粒子既然可以同时出现在两个地方,为什么世界上没有人同时出现在两个地方?这样问的人就是犯了上述的错误,题主可以看看下面这些图中我回复的的例子,很好的解释了一个人不可以同时出现在两个地方。从这里可以看出,某些人的思维太僵化了,不能理解宇宙的‘’博大‘’不单单是空间上的‘’大‘’,更是超出直觉之外的‘’大‘’。。。。
‘’理解量子物理需要天分‘’这句感慨不无道理。
先说叠加态。量子力学的微分方程(尽管本人认为薛定谔方程有问题)是刘维--斯特姆型,具有无穷多解和相应的特征值,但是某一个特征值对应的解只有一个,所以叠加态不存在。例如对最简单的氢原子,核外电子只能处于1s、2s、2d……等等态的一个,不可能处于这些态的叠加态。
再说波包塌缩。这是哥本哈根学派曲解几率波的后果,把单个对象(电子,光子)曲解为波包,而不是认为物质波是时空分布的几率波。所以哥本哈根解释的“波包塌缩”论是错误的。
最后说双缝干涉。粒子通过双缝形成干涉,如果短时间内粒子足够多,则短时间内就可形成清晰的干涉条纹。如果粒子非常稀疏,甚至几秒钟才有一个粒子飞出,开始得到的是一些散乱的点,那么就需要很长时间才能形成干涉条纹。——这也说明:形成干涉条纹与粒子到达干涉屏的时间无关,只与相位有关。只要相位相差2pi的整数倍,就可以形成干涉。
如果在双缝处放挡板,并不规则地开关挡板,则挡板相当于调制函数H(t),t是时间。H(t)=1(当挡板开时)或H(t)=0(当挡板闭合时)。这样调制函数改变了波函数的相位,从而破坏了干涉条件,当然得不到干涉条纹。
当用探头探测粒子路径时,探头干扰了粒子的相位,也得不到干涉条纹。
可以看出,哥本哈根学派错误解释基本现象,导入了唯心主义。
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