Re: [問卦] 波粒二象性是一種bug嗎
※ 引述《ga86041 (ga86041)》之銘言:
: 大家好早安好
: 如題像駭客任務所演
: 世界或許只是一串編碼
: 而再完美的coder也難免有疏漏
: 不小心被人類抓到波粒二象性
: 這個完全不合常理的
: 存在在狹縫之中的小小bug
: 造物主是不是嚇得瑟瑟發抖
: 造物主會回來修嗎??
: 有沒有這方面的八卦
不是bug,簡單來說是觀察世界的角度不同,就像鹽巴我用眼睛觀察是白色結晶,用味蕾觀察他是鹹的,完全不相干的兩件事,就是"測量"的不同。
研究量子除了需要智商,更需要情商,下面我很粗略地說一下這方面的卦。
首先千萬不要用"常識"來研究量子,因為微觀跟巨觀的世界差太多了,存在著太多反直覺的現象,要用數學當作"眼睛"來探索量子的世界,我盡量說的簡單一點,所以有一些術語會不精準請見諒,說得太專業怕有人看不懂。
大家以為當初薛丁格殺貓咪是想幫助大家理解量子世界嗎?
不對,這是他對量子的放棄! 他認為這是無序、荒謬的存在,他是在抗議! 後來的世界對量子理論逐漸完善,因此我們正慢慢被"說服"當中。
今天的文章是漸進式的難度,不懂的鄉民們可以看30%長度就已經很厲害的,內行的鄉民大神們也請不要鞭的太大力,小弟程度不好只能這樣表達。
首先要理解波粒二象性,你要理解三件事情。
1.粒子的行為: 一隻動物再怎麼亂跑,也只能同時出現在"一個"地方,夠好理解吧!?
2.理解波的行為: 拿石頭丟到水裡,水波蕩漾到每個地方。
3.如果性質交換會怎樣? 發射一枚子彈,子彈的形式從粒子變成波,所以在場的每個人都死了,像蕩漾的水波那樣攻擊。 在房間裡喊話,聲波從波變成粒子,所以只有一個人能聽到,
理解這三件事情,會發現宏觀的世界要嘛是粒子,要嘛是波動,沒有任何混淆。
實驗一:
理科生都很熟的雙狹縫干涉,在"同一個"物體上,波跟粒子竟然有高度的相似!
每發射一顆電子,電子就會落在一個位置,這是粒子性。
那如果重複很多次實驗呢?
電子落點的結果發生了干涉,這是波動性。
擋住其中一個狹縫,變成單狹縫,波動性就消失了。
如果電子只是"隨機"通過兩個狹縫的其中一個,那應該會有"兩坨"電子,然而事實不是這樣的,我們看見了干涉,所以一個電子在雙縫干涉試驗中,並不是通過了其中的一條縫,而是同時通過了兩條縫,並且和"自己"發生了干涉。但是最終還是只能落在一個點上表示粒子性,落下的位置是由"機率"決定的。落點的機率符合波的數學形式。
看到這是不是有人開始抓頭了? 所以到底為何又是粒子又是波????? 三小???
這時候你要放棄"常識",放棄"連續性"! 我舉個例子。
你現在看到一個肥宅,對,是肥宅,你下一眼再看他,也是一個肥宅,因為我們巨觀的世界是"連續性"的。
然而,微觀的世界不是連續性的。
你現在觀測一顆電子,對,是電子,你下一眼再看他,也是一顆電子,在中間你沒有看到他的時候,他是一個"波函數"的形式,隨著人們的觀測,他會塌縮成一顆粒子被我們看到,所以,電子的本質是一個量子場,隨著測量,會從一個場中"召喚"出一顆電子。
這樣就有著最初步的認識了,那"觀測"這個行為就這麼神奇嗎? 能改變這個世界嗎? 我們往下看下一個實驗。
實驗二:量子擦除
這次不用電子,用光子,更屌。
因為光子有偏振性,簡單說就是上一個實驗的3D高清版。
但是要先補充一下量子糾纏的知識,懂得人可以跳過本段。總之就是處於量子態的一對粒子,知道其中一個的性質,那另一個也不必測量你也可以知道他的性質,這就是糾纏態。你穿著一雙襪子,你觀測一隻腳的襪子,另一隻腳的襪子波函數狀態就會"塌縮",不必觀測你也能知道那是隻甚麼樣的襪子。
試驗中,光子的偏振性有四種:水平、垂直、順時針、逆時針。
這是四分之一波長的3D眼鏡。
垂直的通過紅色片變成了順時針,水平的通過紅色片變成了逆時針;綠色功能相反。
光子發射槍要發射了! 它通過一種叫做下轉換(down-conversion)的方式,一次發射兩顆處於糾纏態的光子,光子A進入我的探測光子偏振性的探測儀,假如說叫做M1,光子B進入雙縫干涉試驗裝備,最終落到擋板上,擋板後面有個偏振性探測儀,假如叫M2。
我們會發現,戴上偏振片之後,偏振性改變了,波動性結果卻不會改變。
由於兩顆粒子是處於糾纏態的,他們其實一個是水平一個是垂直,光子B通過偏振片了,光子A也會跟著改變,所以測量A,我們就能知道B"究竟"是通過哪個狹縫,驚人的結果
出現了,觀測A,干涉結果會消失,雙狹縫後的形狀會變成"兩坨"光子,而不觀測A,干涉卻又出現了! 就跟實驗一的結果一模一樣!!!
這個實驗說明了"觀察者效應",M1從頭到尾沒有參與實驗,就只是一顆跟B糾纏的光子而已,他就是一個冰冷、沒有感情、沒有意識的觀察者,卻會對世界產生影響。
再往下看吧,越往下月複雜,上面沒有釐清,可以寫信給我,沒看懂千萬別往下看,會看不懂的,下面的結果我每次看都覺得很震驚。
實驗三:延時量子擦除:
簡單說,這顛覆了我們對"因果"的概念。
實驗大概是這樣的,一道雷射光通過雙狹縫,打到BBO上,形成了"兩對"糾纏態光子,
紅色的光路表示光子通過了上面一道縫(縫A),藍色的光路代表光子通過了下面一道縫(縫B)。
D0的角色是上一個試驗中最後觀測擋板的角色,D1~D4是感光元件,圖中的光路,從BBO
到D1 D2 D3 D4距離是一樣的,是BBO到D0的兩倍。
如果沒有D1~D4,我們就沒辦法知道是通過紅色還是藍色路徑到達D0,D0處會有干涉條紋
BSa,BSb,BSc是三面半銀透鏡,它有50%的機率使得光子透過,50%的記錄使得光子反射
紅色路徑上的糾纏夥伴,50%擊中D4,擊中D1 D2機率各25%
藍色路徑上的糾纏夥伴,50%擊中D3,擊中D1 D2機率各25%
第一種情況,如果D4感光,我們就可以知道紅色糾纏夥伴擊中D0,如果是D3感光,也很清楚知道是藍色糾纏夥伴擊中D0。如此設計實驗,我們就可以知道D0上的光子是通過哪條縫而來的,呵呵,準備被我識破吧,光子。
結果D0上的干涉條紋退化了...............
結果D0上的干涉條紋退化了...............
結果D0上的干涉條紋退化了...............
變成兩坨光子,操。
第二種情況,如果是D1 or D2感光,我們就永遠不可能知道D0的光到底是哪一條,這個時後,干涉條紋恢復了............
最震驚的地方是
所有的感應,都是在D0之後發生的...............
光子彷彿預知了未來,決定自己是否要塌縮,不管是誰來觀測,一觀測,結果就不會出現,這在哲學界激起了廣泛的討論,兩三年前讀到這邊的時候(我剛大學畢業準備念博班),很多科學家說這根本是神跡,凡人不可理解的,希望未來五年phD生涯我不會被逼瘋哈哈,雖然我也不是專門研究這個就是。
接下來講八卦點:
這個實驗結果,最開心的是宗教界,他們一直拿這個證明上帝的存在,說不定以後可以通過這種"對世界的未卜先知",來斷定這個世界究竟是已知,還是未知的呢?
最後一個實驗的相位圖,把他們疊加起來,剛好就是塌縮的結果...........不知道有沒有一個優雅的數學證明,可以說明究竟是因為差了半個相位才有這種結果,還是因為這種結果,才導致什麼測量都差了半個相位?
實驗三讓很多科學家絕望了,如果世界上所有的粒子都可以用波函數來描述,那麼,過去與未來是不是僅僅是一對糾纏態? 根本是註定好、相同的東西呢?
如果過去與未來只是一對糾纏態,我們對現在實施一個"有效"的干涉,過去是不是會改變呢?
When faced with competing hypotheses,select the one that makes the fewest
assumptions.Do not multiply entities without necessity.
面對相悖的兩種假說,選擇所需要假設最少的哪一個;如無必要,勿增實體
最後幾個問題很多是科學家們的提問,有些是我的想法,我不知道答案,也沒有人知道,或許人類只是過分的狂妄自大,想要理解這個無序的世界罷了。
--
搞懂你這篇我就可以交到女朋友ㄇ
嗯嗯 跟我想的一樣
嗯嗯我也這麼認為
一度以為胡歌老公要出現了
嗯嗯
嗯嗯 不能同意你更多
所以因果是同時發生嗎
所以你選藍色的光子還是紅色的光子
因果就是一個圓圈 不分前後 不分起點終點
時間只是個假象 實際上只有永遠的現在
嗯嗯嗯 跟我想得一模一樣
想偷看別人的考卷就會遮住 你一不看
我就不遮囉~~
推,沒想到一早會看到這種好文
十年前我也從量子力學開啟對哲學領域
的興趣,這是個大坑,一栽進去會改變
對人生規劃與看法喲,小心腳下!
只懂到2是不是沒救了
推
快推!不然別人以為我看不懂
我很高興你用淺顯的方式表達了我的想法
如果未來是註定好了 等於否定人的自由意志
後面沒有變成胡歌 給推
同4樓
推正常文
認真好文!
a.有typo (越往下月複雜)
b.說不定這一切是零,巨觀的正向,是微觀
的逆向,如電流與電子流般
推
不是都有質能互換公式,那人是由能量組成
所有實驗可以用邏輯來解釋,簡單講,若實
驗設計可以觀測到光子通過哪個狹縫,那就
過大的干涉會變成能量也是可以理解的嘛
不會出現干涉條紋,邏輯性凌駕因果性在一
切之上,這也很合理,你都可以知道光子會
通過那個狹縫了,怎麽可能光子還會自己與
所以人可以變成波,詳見海賊王的黃猿
自己干涉產生干涉條紋,真的發生這種事整
個宇宙就是一團混亂了
抱歉我只理解到2,3就陣亡了
嗯嗯 跟我想的差不(很)多 二象性... 囧
實驗三認真看不懂QAQ
英雄所見略同
一切是機率,任何一個意識不及之處,即以
機率存在
到實驗二就不懂了QQ
我文組 真的看不懂
怎麼沒有胡歌老公
實驗三簡單講,讓一對纏結粒子先後到達兩
ㄊ
塊感光板,等A到達感光板後,對還沒到的B
動手腳,然後發現有沒有觀測B居然會對A產
實驗三簡短版:設計一個理論上可以分辨
光(籠統簡稱)走哪條路的實驗,結果測
生影響,注意對B觀測是發生在A到達感光板
出來的光分辨不出來,這有違"人類以為
的因果律",所以物理學家崩潰中
後,這違反因果性,因為居然誰先來後到沒
差別
嗯 跟我想的不一樣
還好有先看是不是張阿月紅茶冰
先有結果才有過程 摩根費里曼說的
有趣
嗯... 那什麼時候會有能原價單買的顯卡
能被我觀測到
你可以說書了!
可以當YT了大大,專業度跟娛樂度都有
薛丁格一開始就反量子力學吧,薛丁格的貓是
他拿出來打臉量子力學的理論
好文推,不過實驗三的Mb.Ma 是啥?
薛丁格跟愛因斯坦同陣線 跟哥本哈根
mirror吧,鏡子
是不同邊的
完全無法理解為何都發生在D0之後
阿,胡歌老公呢
恩恩 我搞懂這些的話妹子一定超佩服我
到一定年紀之後就不在乎妹子了只會在乎自我
提升
寫得很用心!
這篇好酷
DCS大 我才23…..
嗯嗯對
我不是說你啦,我是說別人,你這麼年輕願意理
優文
解很好啊,腦袋多點東西不要只有妹子很棒
還我胡歌老公
每次都覺得想活久一點.看到這些的解答
我剛剛大便就在想這個
以為阿月紅茶冰
看不懂,給推
得到妹子不是結果,是因為有妹子所以我
們追求
以為什麼老公的又要跑出來了,好險
推 整理得不錯
也太專業了 推
好酷
推
我看到30%就放棄惹
專業推
好文
推這篇
因為這篇對實驗23沒有圖解 一堆人大
概連偏振性是什麼都不知道==
我是先確認過ID才繼續看下去的
我剛寫完文章就被你先po了,我就不重貼了
胡歌老公呢
。
同四樓,看到一半我跑外面看了一下ID,
哈哈哈。原po講粒子跟波動的行為差別那
段,我覺得很讚,已經可以拿來教學了,
可惜國中把干涉繞射拿掉,那裡很好玩。
到電子的波粒二相性我也還行。最後炸鍋
,量子糾纏那段我不行了。
專業推
推
優文
推
優文推
嗯嗯 跟我想的一樣
所以超能力是自我對現實認知改變後去影響
現實嗎?
我覺得真有理解這部分哲學意義的人
應該會因此對學術方法產生莫大質疑
觀察影響結果+因果相生
代表"發現"其實可能是"發明"
推
存在的本質不具備客觀性
推
delayed choice quantum eraser!!
看不懂 但是好酷
看不懂啊QQ
推解說
有意思推, 會不會只是存在更高次元所以人類
先推
猛
無法理解而已. 就像2維生物無法理解3維行為
業業老公呢?
優文
嗯嗯 跟我想的一樣
跟我想說的一模一樣
沒有胡歌老公 差評
推
疑似胡歌老公體
確實
業業老公、胡哥老公呢?
以程式的觀點就是被優化 省略計算過程 所
以才會有這個世界是一個虛擬世界的說法
居然沒有胡歌
推
讚文 雖然我沒辦法完全懂
好難啊
胡歌老公呢
讚
推
推
果然世界有bug
2,3實驗看不懂的 yt影片很多 搜尋波粒
二相性應該就很多了
所以沒有時間,只有時空
那超越時空的糾纏態有被應用到實際商
轉了嗎 ??
優文
推認真文
嗯嗯 跟我想的一樣
第三個就看不懂了QQ
感謝科普
第三個實驗如果你再去仔細想 會發現沒有
違法因果律喔
那有羅伊跟赫利二象性嗎
我看不懂 嗚嗚 不過謝謝好文科普
簡單說就是有觀察這個動作 結果就會大
不相同
我先點進來然後才想起來要先看ID,結
果真的是一篇科普文章,推
最後的意思是莫非我們這維度其實有隱藏
的組合語言level,如果拿掉某段後期code
我覺得實驗三只是二的進階版
我也這樣想
整份程式為了編譯要能過,會導致前面的
code都會重新改寫
推好文
就好像已經被設定好長度的線段
改變現在會牽一髮動全身
推
反正穴定格虐貓就對了
人家只是思想實驗齁
優文推推
實驗三沒有時間就不奇怪了
連看都沒辦法全懂
好文
認真推
好看推
推
反正就還有很多缺失 人類能觀察到的手段還
不足以推出大一統理論
這個可以吃嗎
專業文推
推
夜夜老公呢
胡歌老公 跟業業老公呢?
看來我們也是程式語言所組成
推
嗯 優文 但我以為會有胡歌老公XD
推用心
YouTube找雙縫干涉實驗演變史,這個淺顯易
懂
無法解釋的科學只是科技不足 等人類能星
際旅行再說了
加上量子退相干
都先射在D0上告訴你答案了,糾纏的
光子當然就走那條路線啊
光子預測了人類的預測?
啊我上次就這樣說啊
推
很好把我想說的都說出來了
好文 好深度
哇 這是來自光子的時間鉗形攻擊
沒有業業老公就給推啦
這個來自未來的觀測決定當下的成果,
也是每次再知道還是很衝擊
看完的感想是應該就只是觀測的能力還不夠
就好比昔日人類理解打雷的閃光跟雷聲一樣
跟我幼稚園想的差不多
專業優文。一度以為是胡歌老公文。
王陽明:你未看光子時,光子與汝同歸於
寂;你觀察光子時,則光子立時明白起來
以為是紅茶大特地看了一下IF
ID
深入淺出
波比較像波方程 粒子像熱方程 波是平衡態
粒子達成週期性的結果 但是週期點不只有一
個 如果解有好幾組 觀察者可能只看到部分
的簡併態
我覺得要分清楚賦範norm和內積inner produ
我們習慣的空間是希爾伯特內積空間 有些
函數週期性的賦範不是內積
看無啦幹
推 還算蠻好理解的
量子物理真的好神奇…
狹縫到底有沒有"擋"住電子 是偏微分方程中
elliptic regularity的問題
弱解的sobolev space介於hilbert space和
banach space 找出所有解滿足完備性很難
很多人連偏振是啥都不知道 當然看不
懂
奧坎剃刀
推推
看不懂推
先推 不然人家以為我看不懂
嗯嗯嗯 懂
謝謝你回我這麼多!我好感動。但越看越
覺得毛骨悚然!
嗯嗯嗯 跟我想的一樣
嗯嗯嗯 跟我想的一樣
嗯嗯嗯 跟我想的一樣
幹,要把我頭腦燒壞是不是
我的大腦需要安裝新的CPU
推認真!
觀測我知道,reading steiner嘛
一些實驗和玄學一樣,神的領域
過去跟未來是宏觀非微觀,還是剛好相反?
很喜歡這種知識文
推拉
推!
看不懂 還是推
你解釋得太複雜,一般人會不好懂。
雖然大部分以前都學過 但隔一陣子再想
起來都會有不同的感受
霍金在談雙狹是用足球射門來詮釋,對於一
般人會更容易理解。
以後看
好文
優質好文
玄學、佛法的宇宙觀看量子論就很順~
或者只要接受客觀世界不存在~
一切都是即時運算展現,跟電腦遊戲一樣
都是當下的顯現,不是真的有個世界存在
文組好奇問 感覺有點像小說愛因斯坦
的夢裡面的內容 作者是不是在表達這
些現象?連續性 因果不連貫...等等的
總覺得很像但又說不清楚 謝謝!
萬法唯心造,釋迦牟尼以前就說過了
我覺得光應該是更高維度的東西,所
以人類在這層維度怎麼觀察都有限;
就好像平面人無法理解立體人的概念
那樣
微觀時間的定義也不同?
有料
胡歌老公
用心給推
推
大推
大家被張阿月荼毒很深
看不完 尷尬
文組看不懂啦幹
推推
End
看完推
我只看到下面我很粗就end
推
神串留名,感謝樓主的解說跟整理,實驗
三真的有震撼到。
13
首Po大家好早安好 如題像駭客任務所演 世界或許只是一串編碼 而再完美的coder也難免有疏漏 不小心被人類抓到波粒二象性X
笑死,會以為宇宙留bug等人發現的都是被限制了想像力! 終極解bug大法就是記憶抹除, 一有人發現bug便自動抹除他的記憶就好, 就算bug一直存在,但一切還是跟不存在過一樣。 所以人是不會發現bug的,5
波,就是女人的胸部 粒,就是男人的丸子; 相對小多了 象,則是蠟筆小新的大象 二象,指的就是兩個男人 性,這個要解釋?3
認真問 所以觀察產生干涉,是實質發生的現象 還是單純訊息在接收或紀錄的過程產生的偏離但其實實質沒有任何影響? 或是對觀測者來說,只要認知具備一個完整性,那就是以觀測者為中心的一個存在的獨立世 界觀,即使跟以被觀測對象為中心來說是不同的世界觀?0.0
33
[請益] 量子糾纏和股市投資的課題各位好 之前po過一篇關於"時間晶體"的文章 版上還搜尋的到 那這陣子我在這方面的理解又更深入透徹了 所以我想把我未來想做的研究跟大家分享看看 看看能否激出更多有意義的討論 我過去把數學系的"拓樸學" 應用在股市分析上 已經獲得初步成功8
[討論] 天能 從量子力學角度解釋bug的話以下有雷 - 關於版上很多人提到像是翻車和彈孔等等 包含我自己,一開始也認為這是無法避免的bug 但仔細想了一下,才發現這部片厲害之處3
[問卦] 其實這就是量子糾纏吧!?這一定是在宏觀世界, 發生了所謂的量子糾纏, 他跟小煌因為讀同一個研究所, 又因為不明交互作用關係, 使他們倆個發生宏觀糾纏態,2
[問卦] 不同地方寫出同樣論文 是量子糾纏還是完美複製人古典物理中 不同的觀察對象會有各自的行為 像是位置、動量、自旋不會完全相同 直到量子力學才被提出量子糾纏的現象 也就是某個A粒子的某種行為 跟另一個B粒子的行為有互相關聯2
Re: [問卦] 電子驗證波粒二象性是不是錯了這東西很早是預測的思想實驗 =.= 我阿肥一直覺得 現在的間接觀測方式 一定有隱變量
爆
[問卦]誰國小時有遇到禁講台語的?爆
[問卦] 奧運金牌女拳手醫療報告外流,竟有小雞83
[問卦] #脆 想找人跟我養前男友的孩子61
[問卦] 幹你娘電費8千多37
[問卦] 現在年輕人直接用line辭職?哪招?35
[問卦] 難怪青鳥的上層想要禁止台灣人用抖音42
[問卦] 台北車站叫北車,那中華民國叫啥?55
[問卦] 我要怎麼打開自己的屬性技能版==34
Re: [問卦] 奧運金牌女拳手醫療報告外流,竟有小雞35
[問卦] 李多慧騎車環島贏多少台灣人??27
[問卦] 有沒有賀錦麗穩了的八卦?34
[問卦] 特朗普為何跟獨裁者們都很麻吉26
[問卦] 如果全美實施零元購 美國會變怎樣24
Re: [問卦]誰國小時有遇到禁講台語的?22
[問卦] 車子要怎麼斜坡起步27
[問卦] 女生說:我交過的男友 可以組足球隊21
[問卦] 薑母鴨好吃在哪?73
[問卦] 偏藍的新聞台為什麼挺賀錦麗?14
[問卦] 分手睡不著20
[問卦] 我想到了股票一定賺錢的方法?18
[問卦] 李多慧/李珠珢大家可以撐多久?17
[問卦] 核四當年如果如期完工使用,台灣會有多發18
[問卦] 交到正妹女友真的會覺得優越嗎15
Re: [問卦] gogoro的月租方案是否為失敗的開始?28
[問卦] gogoro的月租方案是否為失敗的開始?11
Re: [新聞] 快新聞/柯文哲遭爆「京華城案每階段」13
[問卦] 美國為什麼是移民最大國?13
[問卦] 退休金要多少,才夠用= =...?10
[問卦] 現在上班會抓頭髮嗎?