费曼量子电动力学，费米量子简并

诺贝尔物理学奖获得者、量子力学的重要推动者，

费曼

但是，提出了以下建议：

没有人了解量子力学。

量子力学存在多久了？

自1900年普朗克首次提出以来，已经过去一个多世纪了。量子力学是如何提出的？有哪些有趣的实验对其发展做出了贡献？

为什么费曼认为没有人理解量子力学？

万倍光速的量子纠缠真的是一个无解之谜吗？

量子力学颠覆人们的想象

马克斯·普朗克(Max Planck) 在1900 年创立了量子力学？

他提出了量子的概念，认为量子是以比特为单位转移的能量。然而，这种对量子的解释显然过于肤浅，没有得到广泛认可，无法用来清楚地解释具体现象。当时的科学家对光是什么问题非常感兴趣。

光是波的形式

有些人这么认为。

光以粒子的形式存在

为了得出结论，两种不同观点的科学家决定聚在一起进行实验。

马克斯·普朗克

实验名称

双缝干涉

操作也非常简单；只需观察通过已安装的实验设备的光的形状，如果屏幕上出现两条条，就知道该光是由粒子组成的。是由波浪组成的。实验本来应该很快结束，但科学家们发现结果不同。

光不能简单地被认为是由粒子和波组成的。为了获得更准确的实验结果，科学家们使用了相机，但发现相机记录的结果与肉眼看到的完全不同。

双缝干涉实验概念图

例如，科学家用肉眼观察到的是

干涉条纹

，然而，相机上只记录了两个小节。这让他们感到困惑，但虽然他们已经对光的“本质”有了大概的了解，但却没有得出任何明确的结论。

1916年，爱因斯坦通过数学公式（p=mc=h/）明确建立了光子的定量分析，最终演化为量子“波粒二象性”。

物理大师——爱因斯坦

换句话说，

光不仅具有波动性，还具有粒子性。

不过这个结论只是延伸出来的，后来的量子力学可能爱因斯坦本人也没有很好地理解。

玻尔、德布罗意、玻恩、海森堡

随着物理学家发展并形成相对完整的理论，量子力学在实践中可能变得难以清楚地解释。

光具有波和粒子的双重性质。

毕竟，量子力学是一门基于实验现象的学科，充满了许多假设，无法提供清晰的研究图景，常常导致人们自相矛盾。

本身就充满了矛盾。

哥本哈根学派

尽管量子力学的解释被认为是相对系统的，但爱因斯坦认为他只是将量子力学拼凑起来。

鲁特哈根学校代表

哥本哈根学派对量子力学的解释：

哥本哈根学派认为，量子力学的核心思想是“不确定性”，即人类无法同时测量微观粒子的位置和速度（动能）。

量子力学的重要公式

这所学校认为

不确定

，存在于量子力学的所有现象中。例如，如果你想测量一个微小粒子的位置，当然通常肉眼无法看到它，你通常需要观察它的存在。更精密的设备。但

颗粒的质量和体积都很小

，人们可以选择使用它，因为它容易受到辐射。

较短波长的波

，来测量微小粒子的位置，但短波携带的能量也很大，会干扰粒子本身的状态。

，其速度变得无法测量。

光粒子

或者，这样解释一下，当观察微小粒子时，

呈现透明稳定状态

虽然不引人注目，

它的地位非常模糊

的。听起来很荒诞，但量子力学本身很奇怪。

科学家利用波函数来解释这种现象。

当我们观察一个粒子时，它的波函数会塌缩成一个精确的粒子。换句话说，人类的观察直接影响粒子的状态。

粒子波函数

这样一来，科学家们迄今为止所做的就是

双缝干涉实验

，增加相机作为观察装置是否改变了光传输的结果？

从这个角度来看，

量子力学的世界确实很神秘。

，这些微观粒子感知它们是否确实被观察到，并知道如何在不同条件下做出反应。

细颗粒

当然，也有科学家不同意这种观点。

薛定谔的猫理论

，反驳和讽刺不确定性理论的提出。根据不确定性理论，猫在实验中。镭的衰变和非衰变两种状态的叠加，使其既是死态又是活态。

，当然，这是不可能的现象，但是如果你打开盒子，你就能分辨出猫是活是死。

薛定谔的猫实验

哥本哈根学派还提出了不确定性原理

量子纠缠现象

，爱因斯坦称之为“从远处看到的怪异行为”

，让我们看一下更加奇异的量子纠缠现象。

量子纠缠：

量子纠缠，在量子力学中，是指当两个或多个粒子相互作用时，它们不能再用它们各自的属性来解释，而只能用它们集体属性的组合来解释。

量子纠缠图

综上所述，哥本哈根学派基于测不准原理提出了量子纠缠现象。

无论两个粒子相距多远

只要一方被发现；

对方的信息也会自然流露出来。例如，如果你打开宇宙两端的一只手套，发现它是左手套，你就会知道另一只手套是右手套。

量子纠缠

这是因为它们自身的特性在最初形成时就已经决定了。

结果保持不变。

但现在我们的科学家

班建伟和他的团队

结论：

量子纠缠的运行速度至少是光速的10,000 倍。

这个结论与

爱因斯坦的EPR悖论

它不相符，也许相对论的光速现象是矛盾的，这意味着量子纠缠的新发现推翻了发展量子力学的科学家曾经提出的理论。

科学家想象的宇宙中的量子纠缠

因此，即使作为研究和发展量子力学的物理学家，费曼似乎也无法完全理解它。

“没有人了解量子力学。”

这是可以理解的。

现在量子纠缠现象

量子通信产业

在应用中，人们利用这种现象以非常高的安全性“加密”他们的通信。毕竟，颗粒不确定性使得生成的密码具有高度随机性并且难以破解。即使有裂纹，也可以追踪到裂纹的位置。

量子通信

理查德·费曼是什么？

他被誉为继爱因斯坦之后最聪明的物理学家。

1965年建立量子电动力学新理论

， 意图

诺贝尔奖

请把它放在口袋里。他曾经说过，没有人懂量子力学，但显然他已经懂量子力学了。

世界上最了解量子力学的科学家之一。

物理学家费曼

理查德·费曼发明的费曼图、费曼规则和重正化计算方法是研究量子电动力学和粒子物理的重要工具。

与此同时，理查德·费曼也首次求婚。

纳米概念

对纳米技术的发展有重大影响的科学家。

纳米技术

值得注意的是，他也是发现挑战者号灾难原因的人。 1986 年1 月28 日

七名宇航员将登上挑战者号航天飞机

被发射到佛罗里达州上空的太空中，仅73 秒后就解体，七名宇航员全部遇难。

这起太空事故的影响如此严重，美国宇航局和政府决定彻底调查原因，向家属和公众解释情况，防止类似事故再次发生。费曼是事故调查的成员，他是

O型圈演示实验

用一杯冰水和一个橡胶圈向公众证明，飞机的橡胶圈是挑战者号坠毁的真正原因。

低温环境下失去弹性。

挑战者号坠机现场

密封不良

，燃料箱中的火焰泄漏并烧毁了航天飞机的内部结构，导致其崩溃。