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什么是量子?----最本质的答案 精选

已有 6884 次阅读 2023-10-29 11:27 |个人分类:大学教育|系统分类:教学心得

我有一个乒乓球,你有一个乒乓球,放到一个盒子里然后各取一个。现在,我的乒乓球要么原来一定是我的,要么原来一定你的,没有其它的可能性。这不是量子,这是经典粒子。
我有一个量子(例如氢原子),你有一个量子(例如氢原子),放到一个盒子里然后各取一个。现在,我有了一个量子,你也有了一个量子。注意,不能简单地说,如果不看,你现在手中的量子一半的
可能是你的,一半的可能是你的。而是说,无论看与不看,你我现在手中的量子都是一个新量子,同属一个新量子系统的一部分,这两个新量子从此一体,不可区分
这是极端量子论者的角度回答“什么是量子”。用行话说,不可区分性才是量子性的本质。这两个量子进入盒子之后,历史立即被改写,失去了原来是你的和我的这种区分。只有从非常执拗或者马马虎虎的角度上,可以认为这个新的量子有一半的可能是你的,一半的可能是我的,且这个一半一半必须是非经典的,也就是本质上突然获得了一半一半的可能性,失去了一半一半的必然性。

早晨上班路上刷到一个小视频,张朝阳先生和王一教授谈什么是量子。听完之后,还是觉得比较接近名词解释,类似于quantum(量子)的字面上的含义指分立性。例如,氢原子能级的分立性,氢原子轨道半径的非连续性,等等。这种回答可以接受。但是,把量子和氢原子轨道半径的非连续性相联系,就可能有点偏离量子的精神和本质。因为氢原子轨道半径是一个半经典的概念,量子力学中没有这个物理量。

毫无疑问,张朝阳的物理功力深厚,超过大学物理教授的平均水平。我强烈推荐张朝阳先生的物理教科书和视频。



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[3] 吴国林   2023-10-29 22:09

提了一个非常好的问题。当我与你的氢原子放在一起之后,它们就不再是可以区分的,而是成为一个没有你与我的、只有共性的氢原子。当我再次抽出一个氢原子时,这是新的氢原子,既不是你的,也不是我的。但能否说“这个氢原子既是你的,又是我原来的那个氢原子”?我以为,不能这样说了,因为全同性原理。

不可区分性,是量子的基本性质。

我提了一个想法,供讨论!




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