力学实验单补和互补,黑洞互补原理

黑洞视界的数学原理与量子力学不确定性相似。在传统观念看来,我们可以说有些东西落入了黑洞视界而有些东西没有。而在互补原理下,不要尝试同时去想发生在视界内外的事情,它们是对同一件事的不同描述。

本文目录

力学实验单补和互补,黑洞互补原理?

黑洞视界的数学原理与量子力学不确定性相似。在传统观念看来,我们可以说有些东西落入了黑洞视界而有些东西没有。而在互补原理下,不要尝试同时去想发生在视界内外的事情,它们是对同一件事的不同描述。

此原理是萨斯坎德完善并提倡的,提出者是赫拉尔杜斯·霍夫特。其目的是解决黑洞信息丢失悖论,但在2012年火墙悖论出现后遇到了很大问题,不得不依托于极其不靠谱的ER=EPR,不能算是得到公认的。

处于纠缠态的两个粒子真的是高维空间中的同一个粒子吗?

处于纠缠态的两个粒子是高维空间中的同一个粒子吗?

我来公布最权威的答案:不知道。

量子纠缠是一种鬼魅般的存在,两个属于同一系统的微粒不管相距多远,你对其中的一个微粒进行测量时,另一个微粒立即会改变状态,好像具有某种“心灵感应“一样。

量子纠缠不是一个猜想,也不是一个理论,它是完全在实验中被证明的,就是一种客观存在的事实。

理论上两个微粒即使相距无限远,也能实现纠缠。实验中几千公里的纠缠状态已经被检测到。

量子纠缠中,两个粒子虽然具有鬼魅般的超距作用,但是不能传递信息。原理是你对A粒子实施测量时,A粒子状态的改变是完全随机的,与此同时,与之纠缠的B粒子,是根据A粒子的状态做出相应的改变。你完全无法控制A粒子应该怎么改变,所以无法利用量子纠缠实现信息的超光速传送。

虽然不违反相对论,我们还是很好奇,明明是两个粒子,为什么可以在哪怕是几千光年的距离外也能瞬间感应到对方呢?

还是那个答案:不知道。

量子理论的正统“哥本哈根派”的解释跟题主说的意思差不多,但是没有说是在高维空间。意思是,在量子的世界里,一定要摒弃传统的观念,处于一个系统的两个粒子,在没有被观测前,就是一个系统,你不能将之看成是“实在的”的东西,不存在“实际”的两个粒子。

“哥本哈根派”还“警告”大家:不要试图在量子世界寻找什么“本质”,因为根本不存在“本质”,微粒“本质上”是个什么东西,取决于你的观测方式。

好吧!你们赢了。

量子力学的基础理论是随机性、不确定性和互补原理,什么量子纠缠、什么薛定谔的猫,都是根据这些理论而来。

你问这些理论的意义,科学家们会回答你,他们也会从数学上证明给你看。但你问这些原理“本质上”代表了什么?科学家无法回答,或者告诉你不存在“本质”。

想象一下,聪明的诸葛亮偶尔发现一台笔记本电脑(假设电池不会用完),他经过研究,很快会发现一些规律,比如屏幕中的小箭头的轨迹是依据那个黑色的小玩意(鼠标)运动的,他甚至研究出通过某种固定的方式,可以打开某个神秘的、似乎可以用作占卜的东西(空当接龙)。

我相信诸葛亮能发现很多规律,但对于这台笔记本的“本质”,他无法了解。

我们也是,虽然我们手上有相对论和量子力学,但我们对世界的了解还很不完备。

物理学家波尔的详细介绍?

尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔(丹麦文原名:Niels Henrik David Bohr,1885年10月7日—1962年11月18日,享年77岁),丹麦物理学家,哥本哈根大学的硕士和博士,丹麦皇家科学院院士,曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章,英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位,1922年获得诺贝尔物理学奖。

玻尔通过引入量子化条件,提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学,他还是哥本哈根学派的创始人,对二十世纪物理学的发展有深远的影响。

1885年10月7日,玻尔生于哥本哈根,父亲克里斯丁·玻尔是哥本哈根大学的

生理学教授,母亲出身于一个富有的犹太人家庭,从小受到良好的家庭教育,并爱好足球,曾经和弟弟哈那德·玻尔共同参加职业足球比赛。

1903年,18岁进入哥本哈根大学数学和自然科学系,主修物理学。

1907年,玻尔以有关水的表面张力的论文获得丹麦皇家科学文学院的金质奖章,并先后于1909年和1911年分别以关于金属电子论的论文获得哥本哈根大学的科学硕士和哲学博士学位。随后去英国学习,先在剑桥J.J.汤姆孙主持的卡文迪许实验室,几个月后转赴曼彻斯特,参加了曼彻斯特大学以E.卢瑟福为首的科学集体,从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。

1912年,玻尔考察了金属中的电子运动,并明确意识到经典理论在阐明微观现象方面的严重缺陷,赞赏普朗克和爱因斯坦在电磁理论方面引入的量子学说。创造性地把普朗克的量子说和卢瑟福的原子核概念结合了起来。

1913年初,玻尔任曼彻斯特大学物理学教时,在朋友的建议下,开始研究原子结构,通过对光谱学资料的考察,写出了《论原子构造和分子构造》的长篇论著,提出了量子不连续性,成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质。提出了原子结构的玻尔模型。按照这一模型电子环

玻尔授课

绕原子核作轨道运动,外层轨道比内层轨道可以容纳更多的电子;较外层轨道的电子数决定了元素的化学性质。如果外层轨道的电子落入内层轨道,将释放出一个带固定能量的光子。

1916年任哥本哈根大学物理学教授。

1917年当选为丹麦皇家科学院院士。

1920年创建哥本哈根理论物理研究所并任所长,在此后的四十年他一直担任这一职务。

1921年,玻尔发表了《各元素的原子结构及其物理性质和化学性

玻尔的纹章

质》的长篇演讲,阐述了光谱和原子结构理论的新发展,诠释了元素周期表的形成,对周期表中从氢开始的各种元素的原子结构作了说明,同时对周期表上的第72号元素的性质作了预言;

1922年,第72号元素铪的发现证明了玻尔的理论,玻尔由于对于原子结构理论的贡献获得诺贝尔物理学奖。他所在的理论物理研究所也在二三十年代成为物理学研究的中心。

1923年,玻尔接受英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。

1930年代中期,研究发现了许多中子诱发的核反应。玻尔提出了原子核的液滴模型,很好地解释了重核的裂变。

玻尔认识到他的理论并不是一个完整的理论体系,还只是经典理论和量子理论的混合。他的目标是建立一个能够描述微观尺度的量子过程的基本力学。为此,玻尔提出了著名的“互补原理”,即宏观与微观理论,以及不同领域相似问题之间的对应关系。互补原理指出经典理论是量子理论的极限近似,而且按照互补原理指出的方向,可以由旧理论推导出新理论。这在后来量子力学的建立发展过程中得到了充分的验证。玻尔的学生海森堡在互补原理的指导下,寻求与经典力学相对应的量子力学的各种具体对应关系和对应量,由此建立了矩阵力学。互补理论在狄拉克、薛定谔发展波动力学和量子力学的过程中起到了指导作用。

签名。

在对于量子力学的解释上,玻尔等人提出了哥本哈根诠释,但遭到了坚持决定论的爱因斯坦及薛定谔等人的反对。从此玻尔与爱因斯坦开始了玻尔-爱因斯坦论战,最有名的一次争论发生在第六次索尔维会议上,爱因斯坦提出了后来知名为爱因斯坦盒子的问题,以求驳倒不确定性原理。玻尔当时无言以对,但冥思一晚之后发现巧妙的进行了反驳,使得爱因斯坦只得承认不确定性原理是自洽的。这一争论一直持续至爱因斯坦去世。

1937年5、6月间,玻尔曾经到过中国访问和讲学。期间,玻尔和束星北等中国学者有过深度学术交流,玻尔称束星北是爱因斯坦一样的大师。束星北的文章《引力与电磁合论》《爱因斯坦引力理论的非静力场解》是相对论早期的重要论述。

1939年,玻尔任丹麦皇家科学院院长。第二次世界大战开始,丹麦被德国法西斯占领。1943年玻尔为躲避纳粹的迫害,逃往瑞典。

500丹麦克朗正面印有尼尔斯·玻尔的头像

1944年,玻尔在美国参加了和原子弹有关的理论研究。

1945年,玻尔回到丹麦,此后致力于推动原子能的和平利用。

1947年,丹麦政府为了表彰玻尔的功绩,封他为“骑象勋爵”。

1952年,玻尔倡议建立欧洲原子核研究中心(CERN),并且自任主席。

1955年,玻尔参加创建北欧理论原子物理学研究所,担任管委会主任。同年丹麦成立原子能委员会,玻尔被任命为主席。

1962年11月18日,玻尔因心脏病突发

尼尔斯·玻尔

在丹麦的卡尔斯堡寓所逝世,享年77岁。去世前一天,他还在工作室的黑板上画了当年爱因斯坦那个光子盒的草图。

1965年玻尔去世三周年时,哥本哈根大学物理研究所被命名为尼尔斯·玻尔研究所。1997年IUPAC正式通过将第107号元素命名为Bohrium,以纪念玻尔。

其子奥格·尼尔斯·玻尔也是物理学家,于1975年获得诺贝尔物理学奖。

量子纠缠和量子通信怎么能通俗易懂的解释?

谢谢邀请。1.量子纠缠是微观粒子特有状态。什么是“纠缠”呢?举个例子,母女是一家人,母亲在北京,女儿在上海。女儿生了儿子,北京的母亲不管知不知道,马上变为了祖母,北京的“母亲”变为“祖母”是与上海的女儿变为“母亲”是同时的。并不需要时间来传递这一信息。这就是“纠缠”。条件是必须是“一家人”。2.系统和状态。量子纠缠中发生纠缠的两个粒子也必须是“一家人”,物理学中说成是“同一个系统”。不过两个粒子不是母女关系,我们识别这两个粒子的物理特征是“状态”。什么是状态呢?还是以两个人为例。甲乙二人,甲头朝上,乙也头朝上,这叫系统中的甲乙二人具有同一(相同)状态。甲头朝上,乙头朝下,(或甲头朝下,乙头朝上)叫做系统中甲乙二人具有相反状态。3.微观粒子充斥我们周围空间,但是两两粒子间并不发生纠缠,这是因为它们不处于“同一系统中”。因为“处于同一系统中”是量子纠缠的前提条件。怎么样才能获得“同一系统中”两个粒子呢?可以想办法将一个粒子一分为二。由于分开后的二个粒子来自于同一粒子,这二个粒子就是同处于一个系统的互相纠缠的粒子了。4.量子分发。如从“墨子号”上把处于同一个系统中的两个粒子一个发往北京,一个发`住上海,叫量子分发。5..量子状态操纵。如果对北京的量子状态进行改变(比如把头朝上的人变为头朝下),上海的那个量子也同时发生相应的改变。这种“改变量子状态的操作”叫量子操纵。系统中两个粒子同时改变状态,这就是我们说的量子纠缠状态。6.量子密钥。还是以人为例。头朝上和头朝下对应0和1两个数来进行編码(现在的电子计算机中是用电流的“通”,“断”来对应0和1两个数实现编码的)。不同的状态构成的数码,形成量子密码。7.量子密钥保密原理。能收到量子密码的接收机的量子信号一定是与发送量子密码的发送机的量子是“同一系统中”的量子,所以其它接收机是不可能接收到这一编码的,所以“破译”量子密码也无从谈起。8.在常规的电子通讯信号前加上量子密码,就可实现量子保密通讯了。

学物理的都知道量子力学是大学四大力学(理论力学,电动力学,热力学,量子力学)中最难学的一门课程。大部分学生学得一头雾水,毕业后除一些量子名词以外,全部还给了老师,成了“小白”,其水平跟“民科”差不多。但愿我这个“小白”的解释能给你启发。

很多人把他和杨振宁作比较?

可以肯定的说,霍金在物理学研究成果上无法和杨振宁相提并论。而杨振宁是在世物理学家中的NO.1。下面我们来看史上最著名十位物理学家的排名。

第一名,毫无疑问是牛顿。牛顿是经典力学的奠基人,他发现了牛顿三定律、万有引力定律、光的散射、微积分等等都是长久影响人类生产生活的大发现,直到现在,建筑学、机械工程、航海、军事、航空、航天、卫星、航天飞机、宇宙飞船等等几乎你所能想到的行业都是建立在牛顿的学说之上。

第二名,显然是爱因斯坦。爱因斯坦的狭义相对论、广义相对论、量子效应、光电效应等等发现都使人类进入现代科技时代,是爱因斯坦使人类由经典物理进入近代物理,从而推动了现代科技的飞速发展。

第三名,就是电磁理论方面的牛顿——麦克斯韦。麦克斯韦通过一组方程式,将电场和磁场统一起来,并且解释了电场和磁场的来源,为电磁场为人类所充分利用奠定了坚实基础,直到现在我们人类以及完全生活在各种电磁场下——照明、网络、交通、生产、做饭、供热、制冷等等各个方面都已经完全离不开电磁场和电磁能了。

第四名,应该是伽里略。他的伟大之处在于第一次明确指出人类认识自然的三大方法,观察、实验和理性思维,从而是人类真正进入科学的时代、理性的时代。

第五名是玻尔。他提出玻尔模型解释原子辐射,是量子力学的奠基人。

第六名是狄拉克。他提出的狄拉克方程可以描述费米子的物理行为,并且预测了反物质的存在。为量子力学发展作出了突出贡献。

第七名是普朗克。他推导出现代物理学最重要的两个常数k和h,是当之无愧的量子力学的奠基人之一。

第八名是法拉第。他首次发现电磁感应现象,在电磁学方面做出了伟大贡献。

第九名是薛定谔。他是概率波动力学的创始人,是量子力学的创立者。

第十名是杨振宁。正如1976年诺贝尔物理学奖获得者丁肇中曾这样说:提到20世纪的物理学的里程碑,我们首先想到三件事,一是相对论(爱因斯坦),二是量子力学(狄拉克),三是规范场(杨振宁)。杨振宁无愧于在世最伟大物理学家称号。

可见上述史上最杰出的十名物理学家可以划为五类:

牛顿、伽里略是经典力学奠基人麦克斯韦、法拉第是经典电磁场理论奠基人爱因斯坦是相对论的创立者玻尔、狄拉克、普朗克、薛定谔属于量子力学的共同创立者杨振宁是规范场的创立者。

发布于 2023-08-19 10:18:01
32
0 条评论

0 条评论

请文明发言哦~