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粒子的自旋
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量子的发现告诉我们这个世界的原动力(原子吸收到的太阳光)是一段段不连续的离散能量,像脉冲信号一样。而粒子是靠接收这种离散的量子来运动的,所以粒子的运动也是不连续的(比如电子的能级跃迁/线动量和自旋角动量),我们宏观上连续的能量和运动都是由微观粒子离散的能量和运动近似逼近而成的,就和数控系统的插补原理一样。量子世界中粒子能量的离散度都与普朗克常数有关,只要普朗克常数不趋于0,就表明能量是离散的,粒子具有波动性,要按照量子力学理论计算。而如果普朗克常数趋于0,就表示粒子能量的离散度相对于其运动影响很小,粒子的能量可以近似看成连续,此时的运动问题就可以按照牛顿力学计算。 而各种描述粒子运动的数学模型又告诉我们,因为粒子够轻够小速度够快,所以粒子在某瞬间表现出的运动是随机不确定的、位置和动量一个越精确一个就越不精确的、具有波粒二象性的(但又不能同时测量波动性和粒子性)、被观测行为持续影响的,基本上等于告诉你粒子就在那儿、运动就这么奇怪(量子怪诞性)但你什么也别想探索,所以量子层面的很多东西研究到后面既没有因,也得不到果,没人能摸清粒子的真实运动,只能把一切交给概率。所以我们只能通过求解薛定谔方程,得到粒子的位置波函数,再通过傅里叶变换成动量波函数,来计算这些粒子位置和动量在未来出现的概率,并根据波函数描绘出粒子在运动中的空间概率密度分布,才能预测粒子的运动轨迹,于是就诞生了电子云。 波函数的变化方式又告诉我们,一个物质的位置和动量随机性越大,某瞬间表现出来的运动就越像一个波,而每一次的观测行为会导致这个随机性减小,所以用仪器探测物质会引起物质的波函数坍缩,而物质的波函数坍缩得越厉害,位置和动量的随机性就越小,物质某瞬间表现出来的运动就越像个粒子,也就是物质的空间运动状态真的会随着仪器的精准观测(显微镜肉眼看不算)而从随机的波转移向确定的粒子,特别是粒子的自旋这种属性,观测完后就会锁定其本征态,直到从其它方向观测才会解锁。宏观物体之所以符合牛顿力学,就是因为同样的动量下,质量越大的物体速度越小,代表物体位置和动量的波函数的随机概率分布范围也就越小,也就是物体的位置和动量在某瞬间几乎就是确定的一个点,此时观察行为对物体波函数的坍缩也不再明显,所以宏观物体就表现得一直像个粒子了。 上面这些话说白了,就是只要你速度够快,就能以一化千,把自己表现得像人海波浪一样,而你要是速度慢下来或被人家抓住真身了,那人海波浪就变成一个人了,你的幻象万千就消失了。这就和火影里那个影分身术、风云里那个十方无敌一个道理。
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