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物质的波粒二象性怎样理解?

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在黑夜中,我们看到发光的鱼?无规则地上下晃动;在生活中,发现有不少的人患有巨婴症;在天空中,会不时地有飞机??从头顶上掠过 。对于以上这些我们早已熟悉的现象,如果仅仅是从鱼、患者和飞机来理解的话,就一定会觉得他们的行为异常诡异 。只有考虑到他们各自存在的背景,才会有一种豁然明了的感觉 。鱼的晃动,与海水?的波动有关;巨婴症的产生,离不开独生子女的家庭环境;而飞机则是其不对称的机翼,借助于速度,使空气产生升力,从而实现飞行的 。
上述的分析,使我们认识到一个道理,即自然界根据人类的认识,可以划分为物理背景和物理对象,所有的物理事件都是物理背景与物理对象的相互作用 。这种二维的观点可以从物理机制的角度来帮助我们认识世界,对于物体的波粒二象性也不例外 。宇宙是由量子构成的,离散的量子构成物理背景即空间,由高能量子组成的封闭体系就是物理对象即物质 。
因此,所有物体的行为(物理现象)都离不开量子空间的影响 。具体到微观粒子的波粒二象性,是因为微观粒子的直径远小于空间量子之间的距离,类似布朗运动(花粉在水中的不规则运动),导致了空间量子对微观粒子的不对称碰撞?,即物体体积的变小,导致了量子空间的对称性破缺 。这种二维的认识方法非常有效,任何引起量子空间对称性破缺的情况,都会显现出量子空间的存在 。
比如,在高速的情况下,任何物体都无法超过光速,届时只能以相对于空间势能的形式来增加其能量,即所谓质量随速度的增加而增加;而且,由于光子的静质量非常小,表现为其能量只有相对于空间的势能,从而表现为光速不变性 。比如,大质量物体的旋转会对其临近的量子空间产生影响,使局部的量子空间部分的转动,而离心力是相对于其物理背景(空间)的速度产生的 。
什么是波粒二象性?波与粒分别有什么特性?
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谢谢邀请 。有同学提出这个问题时抱来了一个篮球 。指着篮球说“我怎么就看不出这篮球的波动性呢?”……“波粒二象性”是量子力学中针对光子、电子等“微粒”提出的一种物理模型,所以对诸如“篮球”之类的庞然大物不适用 。蓝球的运动是“粒子性的”,其“波动性”可以忽略不计,适用于解释蓝球运动的物理知识是牛顿力学范围的理论 。
微小的量子的波动现象的实验依据是量子可产生干涉和衍射现象,量子的干涉和衍射现象证明了量子的波动性 。以双缝干涉为例,大量量子通过双缝是“几率事件”,形成的干涉条纹是量子打到屏上的这些地方的几率不一样而形成的,亮条纹处量子出现的机率较大,暗条纹处量子出现的机率较小 。所以量子的“波动”实质上是“几率波” 。量子的“波动”是一种物理运动的数学模型,可以用数学中的波函数表达,也可以用概率论中的矩阵建立数学模型 。
光的“粒子性”也可看作是一种物理模型,爱因斯坦光电效应实验证明了光具有粒子性 。光量子又叫“能量子”,可以看作是一顆一颗的不连续的能量子组成,每一颗量子的能量为E=hγ(E为能量子的能量,h为普朗克常数,γ为量子的频率) 。微小的粒子(如电子)都有波粒二象性,我们把这些具有波动性的微粒形成的波动叫做“物质波” 。
“波粒二相性”这一概念是否是对唯物主义的挑战?

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