第35章 宏观波粒二象性
一飞他们解决了三个问题中的两个
先是解决了第三问题,二进制和自然语言的选择使用问题
接下来是第一个问题,九头蛇系统的攻击和防守问题
还剩下最后一个问题,第二个问题,宏观的波粒二象性问题
这个问题最难,大家一时被难住了
他们像高中时考试一样,把这道最难的大题放到了后面
这个问题太难了,大家查了很多的资料可是都毫无头绪
“真的有宏观波粒二象性效应吗”
罗胖子更是觉得这个问题太难了,而且一直怀疑老师说的那个可见可得,不可见则不可得的防间谍系统
更是质疑起,这条反间谍系统的根基,宏观波粒二象性,于是问道
“当然有了,微观都有波粒二象性,宏观物体自然也是有波粒二象性”温斌道,根据对称性原理做了推理
“任何宏观物体都是由那些微观的粒子构成的,只要微观粒子有波粒二象性,宏观物体不可能没有波粒二象性”马福从物质组成的原理,也认为必然存在宏观波粒二象性
“先不说宏观波粒二象性,这个宏观二字,就是这个波粒二象性,和密码的星号有什么问题”罗胖子问道
“波代表波动,代表状态不稳定,假设有盆水,非常的平,投影在上面的太阳虽然小了,可还是那个太阳的结构,可要是水面快速无序波动起来,那个倒影的太阳早已不是此时此刻,天上那个太阳的图形了”
“文字的本质就是图像,那个星号就相当于波动中倒影的太阳”
“粒子代表稳定性,就相当于那盆水,处于最平的状态”
一飞听到罗胖子这样问,于是用水面和太阳打起了比喻
“这样说我就理解了,可是宏观波粒二象性,我们并没有观察道,更没法制造,那如何搭建起来那个反间谍系统”胖子问道
“你被你的眼睛欺骗了”
“在你的眼睛中,按照你的生活经验,你生活在宏观世界,在我们的世界里,确定性是常态”
“物体有固定的位置”
“物体有稳定的质量”
“物体有稳定的形状”
“物体有稳定的能量”
“在我们的世界,稳定似乎是常态,粒子似乎是常态,似乎一切常态”
“可我们以为的常态,恰恰是非常态,只是我们生活在非常态中,连我们的身体,也是非常态物质的构成的”一飞道
“为什么我们是非常态的,太反常了”温斌也觉得不可思议
“还是以刚才那盆水为例,到底是绝对的水平是常态,还是不平是常态”一飞问道
“当然是水盆里的水,不平才是常态,稍微风吹草动,都能让水面波动起来”马福道
“那就行了,其实两种现象都是同一样的原理”
“当时我们用宏观的物质规律,看量子力学,也就是微观的物质规律,看起来很奇怪”
“可是,反过来看,一切都好解释了”
“还能反过来看吗”罗胖子问道
“当然,从反过来看时,一切都合情合理了”
“在微观粒子,无论光子还是电子,都存在,明显的量子特性,存在波粒二象性”
“对于微观粒子,波粒二象性也代表了,这些粒子是多状态的,而不只是粒子太”
“两种状态的叠加在一起,只有通过观察,才能让其中的一种状态坍缩,变成了一种状态,就确定了”
“这个观察者到底是啥,是有意识的人吗,可是只有有意识的人,才有眼睛啊”温斌道
“有只眼睛观察,就坍缩成粒子,没有眼睛观察,就是波”
“粒子有这么聪明吗,他们有智能吗,也太扯了”罗胖子反驳道
“世人之所以不理解,量子力学里面的观察者效应,就是不理解观察者的概念”一飞开始纠正大家的误解
“这个观察者,并不是指人的眼睛,“
”就算有摄像机观察,造成波粒二象性坍缩,如果人不去看摄像机的内容,摄像机就不是眼睛而是一种设备”
“人总是一厢情愿,带入自己的感情和思想”
“摄像机只是一种设备,没有摄像机时,在周围的灰尘,也都可以成为观察者,可是没有让光坍缩为粒子状态,还是波的形状,为什么”一飞问道
“摄像机要想录像就要开机,具有巨大的能量”马福发现了区别
“是的,摄像机有巨大的能量,当然是相对于被观察的光子”
“还记得之前,我们讨论星门原理的时候,提到的那四种力吗”一飞问道
“当然记得,强力,弱力,电磁力,和引力”罗胖子抢答道
“这说明万事万物间无论,间隔多远都有力的作用,只是强弱的不同”
“我们的传统的阴阳,可不只是能用在计算机里”
“物理学中也可以使用,在微观粒子层面也有两种状态,阴阳状态,分别是粒子态和波动太”
“一气生阴阳,阴阳是一体两面,本身就是叠加太”
“微观粒子的本质不是粒子,而是波”
“有了四种力的束缚,一旦这四种力的强度超过一定强度,也就是摄像机的能量大,自然会把波束缚成粒子,这一就是所谓的坍缩“一飞首先从基础逻辑出发,解释了坍缩的本质
众人听到这,一下子明白了,原来所谓的坍缩,就是一个调皮的孩子(微观粒子),上串下跳,就像波一样(波状态)
突然妈妈(四种力)让他不要调皮,要是声音不够大(灰尘的能量),他还是会上蹿下跳,还是波,要是声音足够大(摄像机的能量),他就老实了,变成了粒子
“物质的状态,是否坍缩确定,本质上是周围的束缚作用强不强”
“粒子之所以存在明显波粒二象性,就在于在微观层次周围的束缚作用不够强”
“光粒子质量极小,速度是光速,就像是个泥鳅,非常不容易抓住,周围的环境,对他束缚小,自然展示粒子的本性,波的状态”
“那宏观物体的确定性,是不是可以理解为,这些物体都被束缚住了”温斌举一反三道
“时来天地皆同力,运去英雄不自由”
“这句话看起来是,对命运的感叹,实际上人类这个宏观物体的天然宿命” 一飞并没有直接回答,还是感叹了一句
“宏观物体的之所以,有位置,能量等各个物理要素的确定性,来源于两处束缚”
“一是来源于另外一个宏观物体,起码这个重力就逃不了,无论多远”
“一个是来自于宏观物体内部的粒子,他们的距离太近了,形成了有形的固态,彼此把把彼此束缚起来了”
“按照量子力学的说法就是,这个宏观物体,周围有各种宏观物体,有非常多的观察者“
” 这个宏观物体,本来像光子一样,有两种状态,只是有了观察者,状态坍缩了,他们有个专有名词叫做退相干,这就是刚才说的,用量子力学的观点统一了宏观力学”
一飞向大家解释了,之所以观察不到宏观波粒二象性的原因
“既然没有宏观波粒二象性,一定是李老师用了障眼法”
“当时在我们上课的时候,头上装了摄像头,看大家不是彼此相对时,就把用户id改成了号”罗胖子再次提出了质疑
“李老师没有骗我们,宏观物体虽然被束缚在系统里,可他们还是波,只是这种波动极小”
“当我们坐在一起时,就是两个波坐在了一起,面对面坐着,相互影响的波动,叠加在各自的身上,和背对背坐着的波动叠加的波纹,完全不同”
“我查到资料,还是50年前,东南工防的物理学教授,发明了一种装置”
“被称为德布罗意波探测器,可以探测到一个小区1平方公里的内,各个宏观物体自身的物质波,以及在彼此身上的叠加态”
“两个人在可见范围内,正面相对时,所产生的物质波叠加的强度和特征,有自己的特征”
“有了这个德布罗意波探测器,就可以判定大家到底是可见还是不可见的”
“这个探测器收集的信息,如果分发到,宏观波粒二象性反间谍系统时,这个系统再把信息发送到我们的手表里,设定好程序,自然可以设定用户id是不是带星号”
听到一飞的推测,大家才知道,可见可得,不可见则不可得,这个宏观波粒二象性反间谍系统的关键,就是德布罗意波探测器
“五十年前,德布罗意波系统已经可以探测到一公里的范围了,不知道现在可以探测多远”温斌道
“肯定可以覆盖我们在北海校区上课的502教室的”罗胖子道
“现在不知道,可不可以探测到全球”马福道
“德布罗意波为什么能探测这些数据”罗胖子问道
一飞说了半天,口都干了,反正温斌也擅长物理,自然是温斌解答
“微观粒子有波,按照推理,宏观物质也有波,就被成为德布罗意波”
“只是这种波长极低又微弱,也就是50年前,才能够形成有效探测,也就是1公里”
“德布罗意波公式,e(能量)=h(普朗克常数)v(波动频率)”
“任何波都有频率v和波长λ,光子的速度是c,30万公里,一秒内,一次跑一个波长λ,抛了v次,就是30万公里”
“所以v(频率)λ(波长)= c(光子的速度)”
“所以v(频率)=c(光子的速度)/λ(波长)”
“带入德布罗意波公式,e(能量)= h(普朗克常数) c(光子的速度)/λ(波长)”
“根据质能方程,e(能量)= m(质量) c(光子的速度) c(光子的速度)”
“所以h(普朗克常数) c(光子的速度)/λ(波长)= m(质量) c(光子的速度) c(光子的速度)”
“根据初中代数,消除两边的一个c(光子的速度)”
“得到,h(普朗克常数)/λ(波长)= m(质量) c(光子的速度)”
“再根据初中代数,λ(波长)= h(普朗克常数)/m(质量) c(光子的速度)”
“光子的速度是c,有上面的公式,德布罗意认为物质波的速度是v(速度),也可以”
“λ(波长)= h(普朗克常数)/m(质量) v(物质波的速度)”
温斌在小黑板上,终于一口气,推导完了有300年历史的德布罗意波公式,也拿起了水杯喝了起来
“看明白了吗”一飞对罗胖子问道
罗胖子还是摇摇头,说道“太复杂了”
“h(普朗克常数)是固定值,光子的m(质量) c(光子的速度),光子的速度极快,但质量极小,乘积也小,又是分母,根据小学数学,所以波长较长,看起来就明显,光的波粒二象性就明显”
“h(普朗克常数)是固定值,宏观物体的m(质量) v(宏观物体的粒子速度),宏观物体的质量极大,粒子速度极快,乘积极大,又是分母,根据小学数学,所以波长极短,看起来就不明显,波粒二象性就非常微弱”
一飞并没有再讲解德布罗意波公式的推导,而是根据最后的公式解释了,为什么宏观物体的物质波,看起来不明显,波粒二象性非常微弱。
“这么微弱的物质波都能探测到,还能判断物质波叠加时的波形,我校这教授可太厉害了”罗胖子恍然大悟道
“所以等有效的德布罗意波探测器出现,已经过了200多年“温斌道
”具体德布罗意波探测器的结构是什么,属于高度机密,希望有天能体会这种神器的建造原理”马福好奇道
“估计得等到大学毕业了,不过现在我们才大一上学期”温斌,挤出了笑哭的表情
“没必要想那么多,终于把眼前这三个问题解决了,后面就能睡个好觉了”
一飞边说,边敲击着激光虚拟键盘,说道“今天的内容太复杂了,我总结了几条要点”
“一,世界的宏观物体由粒子构成”
“二,粒子的本质是不停波动的,因为世界运动是绝对的,静止是相对,“
”波动是在空间上的三个维度都在动,所以三维世界,波动才是本质”
“三,一旦粒子被其他作用力束缚住,就坍缩了,变成了粒子”
“四,宏观物体就是被其他作用力束缚住,就坍缩了,波动性被极大的削弱,并没有消失,也就是微弱的德布罗意物质波”
“五,要使用50年前,东南工防天才教授发明的,德布罗意物质波探测器,才能探测到”
“六,德布罗意波探测器,可以探测到各个宏观物体自身的物质波,以及在彼此身上的叠加态,可以判定大家到底是面对面可见还是不可见的”
“七,这个探测器收集的信息,分发到,宏观波粒二象性反间谍系统时,这个系统再把信息发送到我们的手表里,设定好程序,自然可以设定用户id是不是带星号,是不是不可见”
“总结好了就这七条,发送到你们的神经网络了,下载即可”一飞很快写好了,并发送给了大家
罗胖子他们三人,纷纷对一飞竖起来大拇指,心想有这样的学霸同学真好
他们就用了这几天晚上,投入了大量精力,通力合作,互相配合,把这三个问题都解决了
几人也累的不轻,想着明天就是周末了,要出去走走。
第二天,到了周末,一飞他们就走出校园,压马路,风和日丽,空气清新,无比舒畅