作為量子力學(xué)的一個(gè)重要理論,不確定性原理自1927年以來(lái)就得到了深入的解釋.“如果我們知道粒子的位置,就不可能同時(shí)知道粒子的速度,反之亦然?!边@個(gè)定律也有著深刻的哲學(xué)道理,我們不可能知道一切事物的所有細(xì)節(jié)。
著名的薛定諤貓就是在此基礎(chǔ)上提出的思想實(shí)驗(yàn)。1935年,薛定諤直接影響了微觀領(lǐng)域?qū)暧^世界的量子行為。黑匣子中的貓受放射性物質(zhì)衰變的控制,放射性物質(zhì)的衰變概率為50%,因此貓?zhí)幱谏蜡B加狀態(tài)。
這種奇怪的物理現(xiàn)象表明,在微觀場(chǎng),物體可以同時(shí)處于兩種狀態(tài)。目前,這一理論又得到了擴(kuò)展,英國(guó)??巳卮髮W(xué)的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn),量子力學(xué)也能產(chǎn)生一種奇怪的物理現(xiàn)象,允許一個(gè)量子態(tài)物體同時(shí)獲得兩個(gè)溫度。
這類(lèi)似于薛定格的貓。因?yàn)樵诜派湫栽叵渲械腃AT可以是活的或死的,那么量子對(duì)象也可以具有兩個(gè)極端的溫度,它們既是冷又熱的。這種奇怪的量子悖論在過(guò)去的幾十年里并沒(méi)有得到有說(shuō)服力的解釋?zhuān)珔s使世界進(jìn)入了一個(gè)虛構(gòu)的狀態(tài),產(chǎn)生了更多奇異的理論,如多世界解釋、多宇宙學(xué)等。
在20世紀(jì)30年代,海森堡和玻爾在非量子尺度上建立了能量和溫度之間的不確定關(guān)系,理論指出,如果你想知道一個(gè)物體的確切能量,你就必須孤立它把它隔離起來(lái),任何其他物體都不能與之交換熱量。但是如果你隔離了物體,你就不能精確地測(cè)量它的溫度,這導(dǎo)致了溫度的不確定性。這意味著當(dāng)你進(jìn)入量子尺度的世界時(shí),所有的物體都變得更加怪異。在量子世界,量子溫度計(jì)將同時(shí)被冷和熱疊加,而溫度計(jì)將不再具有明顯限定的值。
量子尺度上的物體可以相互疊加,并且它們也可以產(chǎn)生能量,無(wú)論是高溫物體還是超低溫物體都可以疊加。這與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論非常不同,因此有一種科學(xué)家的感覺(jué),量子理論的發(fā)展將是下一個(gè)點(diǎn)火點(diǎn),破壞愛(ài)因斯坦的宇宙學(xué)思想,讓我們對(duì)宇宙有新的理解。
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