量子世界最讓人捉摸不透的現象,若發生在現實世界簡直不敢想像!
在發現微觀宇宙的神奇之後,科學家們想要儘快去了解,研究和揭示它們。但當他們試圖精確了解這個陌生的次原子世界時,卻遇到了完全意想不到的結果。進入微觀世界,科學家會發現所有需要測量的參數都具有不確定性,那不是測量方法的與原因,而是自然界本身並不知道,科學家稱之為「測不準原理」。
雖然名字比較奇怪,但那可能是關於微觀宇宙的最深刻的概念了,對任何東西我們都沒有絕對準確的認識!
在日常生活中,我們自認為了解許多身邊的東西,比如我們能準確找到某件東西的位置,在打撞球時,我們能找到主球也就是白球的位置,這樣就能讓它撞向其他球。
但是如果把所有東西都縮小萬億倍,那會怎麼樣呢?
那樣的話,撞球都變成了次原子粒子了,在那樣的微觀領域裡,物理學家發現,由於粒子的波狀特性,他們實在是沒法精準測量它們的具體位置,更不可思議的是,如果科學家們試圖困住一個粒子,它總會產生足夠的能量在它的位置和速度被測定之前就逃出包圍圈!測不準原理稱,自然界不會允許它的基本要素被困住!
所以在微觀世界,因為粒子會受到一套完全不同的量子物理規則的影響,微型撞球成了一種完全不同的運動。微觀宇宙的不確定性不僅僅是指粒子位置的不確定性,它適用於一切,包括粒子的能量,由此引發了一個令人震驚的被稱為量子隧穿的現象!
在經典物理學和現實生活中,如果你把球投向牆壁,由於你的力量不夠大,它穿透不了牆壁會反彈回來。但是如果它是一個電子,雖然你用的力度也不足以讓它穿過牆壁,但是它還是有可能會穿過去的,這就是量子隧穿現象!
這怎麼可能呢?
有一種解釋是,微觀宇宙的不確定允許粒子從未來借取能量去衝破障礙,在到達另一邊之後再把能量還回去。電子其實已經在牆的另一邊了,所以它能夠穿越牆壁在牆的另一邊。
自從一個世紀前這種微觀世界的奇妙之處被發現以來,人們都在想量子隧穿,同時出現在多個地方,量子糾纏以及時光倒流等現象能否在日常生活中實現。一些科學家說,我們永遠不能讓棒球穿過堅固的障礙,我們周圍的宏觀世界包括我們本人是由數量龐大的粒子構成,要讓所有的粒子突然地出現在障礙另一邊,這看起來是不可能的事情。對於單個的電子或質子來說可以實現,但粒子越大,發生隧穿效應就越困難!
TAG:宇宙時空 |