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    量子技術
    TEAMS
    分類
    量子的波粒二象性
    發表時間:2018-11-08

    量子究竟是什么?

    量子是不是與分子、原子、電子、中子、質子等這些客觀存在的物質粒子一樣,也是某一種物質的實體微粒嗎?


    這個答案也可能是史上最有趣的答案:量子不是以上所說的粒子,但也可以是以上的粒子!與量子的疊加態一樣,連量子的概念居然也是“疊加態”的!呵呵,真是有趣的量子??!


    首先,量子不是一種粒子!在物理學中,量子是這樣一個概念:量子是用以描述物質或粒子的一種行為或狀態傾向的一個科學概念?!傲孔印边@個概念說明了一個很重要的物質或粒子的神奇現象——物質或者粒子的能量及其它一些性質(這些能量及其它一些性質都是可以觀測到的物理量),研究發現,這些能量或其它一些性質都傾向于不連續的變化。


    比如說“一個光量子”,這個光量子的能量是光能量變化的最小單位,光能量是以光量子這個最小的能量為單位,并每個單位地不連續變化著。


    而其他的粒子也有相同的情況,比如原子如果沒有被電離的話,那么圍繞這個原子核運動的所有電子,它們的能量都是“量子化”的,亦即說,對于電子的能量,我們只能取特定的離散的值。這樣原子才能穩定地存在,也只有這樣,我們才能解釋原子輻射的光譜。


    我們說了除了能量還有其它一些性質也是如此,比如對于原子中的這些電子,電子的角動量也不是從前物理學所描述的那樣變化是連續的,而是不連續的。


    以上說的其實就是量子波動性的含義,即量子不是具體的粒子,而是一種不連續變化的粒子的表現形式,我們可以把這種現象稱為“波”。這就是量子的波性!


    其次,量子也可以說是粒子!光子、電子、夸克等這些微粒都可以說成是量子,當某些物質的這些微粒剛好就是一個個可以量化的、不能再分割的、攜帶最小能量單位的粒子時,那么這個量子就是沒有波動狀態的微粒了,因為當有人去觀察它時,它就會由不連續變化的波狀態、坍塌成是沒有變化的物質粒子的確定狀態。這就是量子的粒性!


    以上,就是量子的波粒二象性!

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