原标题:为什么量子世界中一切都不确定,而宏观物体却总是固定位置?

原标题:为什么量子世界中一切都不确定,而宏观物体却总是固定位置?

我们知道电子是一种粒子,但找到那个粒子的概率由薛定谔的波提供。波越大,在那一点找到特定粒子的可能性越大。这一不确定性就是海森堡提出的测不准原理,也就是你不可能同时既知道一个电子准确的速度又知道它的位置,你同样不可能知道特定时间中它的确切能量。在量子水平,一切的基本定律常识都遭到了违反:电子会消失,并在他处重新出现,而且电子可以在同一时刻存在于许多位置上。

为了让你了解量子理论是多么古怪,我们甚至可以计算一个人的原子会突然消散并且在墙另一边突然出现的概率。这牛顿物理学中是不可能的,但在量子力学范畴中确实被允许。答案是,这个人必须等待比宇宙的寿命更长的光阴好让它发生。还有一个有趣的例子是,如果你用一台电脑绘出你自己身体的薛定谔波,你会发现它与你的身体特征非常相像,只是绘出的曲线会有点模糊,你的一些波向四面八方流出,你的一些波甚至会延伸到遥远的星体上。因此有那么个很小的概率,有一天你会发现自己在一颗遥远的星球上醒来。

为什么量子世界中的事物,一直处于不确定的状态,一会在这,一会在那。充满着可能性,然而宏观世界的物体,都是由原子和粒子构成的,却一直处于一个确定的状态,我们总是在这或那。为什么在量子世界里发生的怪事,到了宏观世界就消失了?

事实上,电子看来可以在同一时刻处于许多位置,但这一事实却构成了化学的根基。我们知道电子围绕一个原子的原子核运转,就像一个微型太阳系。但是原子和太阳系不尽相同,如果两个太阳系在太空中相互冲突,那么太阳系会支离破碎,星体们会被抛掷到太空深处。然而,当原子发生冲突,它们通常会组成极为稳定的分子,分享它们之间的电子,而这对电子在同一时刻位于许多方位上。换句话说,所有解释我们体内分子的化学,是建立在电子可以在同一时刻位于许多位置上,并且正是两个原子间的电子共享把我们身体的分子结合在一起这个概念上。没有量子理论,我们体内的分子和原子会立刻解体。

在现实中,在原子中如此普遍的量子“跃迁”无法被简单地普及到大型物体上,比如说含有上万亿个原子的人。尽管我们体内的电子在它们环游原子核的美妙旅程中舞动着、跳跃着,但它们的数量如此之多,以至于它们的运动相互抵消了。粗略而言,那就是为什么在我们的宏观水平上物质看起来是固体的和稳定的。

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