理解量子力學中的概率云, 首先得明確一個前提。 那就是量子力學不同于牛頓力學, 微觀粒子的運動軌跡是完全不可預測的。 比如電子, 它可能上一瞬間在原子核左邊, 下一瞬間就出現在另一側, 也可能是所在層級的任意位置。
這樣, 微觀粒子在一個時間段的位置也就不可預測。 而只能以出現在某個位置的概率來預測。 而概率就是指微觀粒子出現在一區域的概率。
而用“云”來比喻應該只是為了形象, 微觀粒子真實軌跡不是云團狀。 再比如一個氫原子它只有一個電子, 現在觀測它電子在一段時間內的出現位置,
所以概率云只是形象的描述微觀粒子在一段時間內出現位置的概率圖。 以便預測, 猜測微觀粒子的運動。
微觀粒子都有自己獨特的概率云, 同一粒子, 不同條件下也可能有多種概率云圖像。
電子的概率云是量子力學的結論, 這個結論非常的牽強。 薛定諤方程就是薛定諤靈機一動編寫出來的, 連他自己都說不清楚。 得出來的解也不知道確切的物理意義是啥, 后來有人強解釋為電子出現的概率。
其實, 是人對時間理解的局限所致。 時間不像現在認識的,
能量海的漩渦是和邁克爾遜實驗有關。 發現光具有波動性后, 科學家們認為光是在一種叫以太的介質中傳播。 為了驗證以太是否存在, 邁克爾遜設計了一個實驗, 利用光路的光程差產生的干涉條紋來驗證地球相對以太的運動。 如果以太是靜止的, 就可以測出0.4個干涉條紋, 實驗結果是小于0.01個干涉條紋。
這個結果的解釋是:要么以太完全被地球所帶動;要么光速不變。 洛倫茲認為以太在地球的帶動下發生了變形, 并推導出洛倫茲變換公式。 但還有許多問題解釋不了。
但是, 科學在發展。 科學家們已經知道了真空不是空的:真空是能量海的能量最低狀態。 這不一定是最終的結果, 但是已經知道真空是能量海。 那就和愛因斯坦當初的認識不一樣了。 光不是在空無一物的空中傳播, 而是在能量海里傳播。 實驗表明, 光在不同的介質里傳播的速度不同。 在同一種介質里傳播, 介質的運動狀態不同, 光速也不同。
這不難知道, 電子概率云其實就是若干個電子高速運動影像停留的結果, 也是現代科技攝影無能為力的結果, 又是科學家們的神想象。
從現代科學而言,
展望未來的科技發展, 如光隙隧道顯微鏡, 超高速攝像技術的完善, 人類有可能把量子概率云精確到“量子概率線”或“量子概念點”, 讓我們拭目以待吧!
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