《深圳科普课堂》:202363量子力学到底是什么?

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  《深圳科普课堂》:量子力学到底是什么?

  旁白:量子力学的发现对我们理解宇宙的奥秘有重要意义

  小量子力学据说很复杂

  小红:对啊,可它到底是什么啊

  (环境声:梦境+科幻音效

  机器人1:你好呀,我们是宇宙探索型机器人,可以带你们去宇宙了解更多关于量子力学的知识。

  小明:太酷了!我们可以一起探索宇宙吗?

  机器人1:当然可以,我们将一起展开一场奇幻之旅。

  机器人2:欢迎来到宇宙空间,这里是一个神秘而广阔的世界。

  小红:哇!宇宙真是太美了!

  机器人1:是啊,量子力学是一门研究微观世界的科学,它的研究让我们对宇宙的起源和演化有了更深入的认识,其中,量子纠缠是量子力学理论的核心概念。

  小明:量子纠缠是什么?

  机器人2:在量子力学的理论体系中,当几个微观粒子在相互作用后,无论之后彼此相距多远,这几个微观粒子所具有的物理量都只能当作一个整体来进行描述,而无法再单独描述单个微观粒子的物理量。这种只存在于微观世界内,并且描述整个系统的物理量的现象,就叫作量子纠缠

  小明:我还是没太明白

  机器人2:举个例子,物理学家可以将一个正电子和一个负电子对撞,从而发生湮灭并且释放出一对光子,由于这对光子的总物理量始终守恒,因此无论这两个光子相距多远,其中一个光子的变化都会立即导致另外一个光子也发生改变。因此,这对光子无论相距多远,都始终处于量子纠缠的状态。

  小红:啊,这么神奇吗?

  机器人1:确实很神奇,无数的物理学家在一次又一次的思想碰撞中,才逐步揭开量子纠缠的神秘面纱。以爱因斯坦、薛定谔为代表的经典物理学派和以波尔、海森堡为代表的量子物理学派还在这个问题上进行了巅峰对决。

  机器人2:经典物理学派始终坚持从经典物理理论的角度出发,用宏观世界中的经验来思考物理问题。例如,爱因斯坦就一直强调,我们身处的物理世界应该是确定性的,而不能是充满随机性的概率。此外,一个完备的物理理论也应该遵循严格的实在性局域性

  机器人1:而量子物理学派强调,微观世界中应该遵循统计意义上的概率性质,而不再像宏观世界一样总是对应确实的结果。因此,微观世界的本质上就是概率性的。为了进一步描述微观世界中的概率性事件,量子物理学派提出了波函数的概念,来体现这种概率性本质。

  小明:那他们的争论有结论吗?

  机器人1:没有,两个学派互不相让,但也正因为这样,量子力学的研究才得到了空前的发展。

  小明:看来对于未知世界的探索、人类还有很长的路啊。