看板 C_Chat作者 zball (QQ)標題 Re: [問題] 所以量子力學到底在講什麼?時間 Sat May 4 18:21:51 2019
※ 引述《wyner (外嫩)》之銘言:
: 不只復仇者4、連青春豬頭少年都可以扯到量子力學
: 最近玩的一款Fate + SAO + 命運石的遊戲更是講到干涉圖來證明平行世界之類
: 是我遇過的作品裡講的最詳細(至少認真試圖唬爛?)
: 我只知道主要是因為宏觀世界與微觀世界下物理法則會不一樣
: 微觀世界下位置與速度都是一種機率...類似這樣
: 後續應用的什麼各種物理現象、時間旅行就沒看懂過了==
: 有人會用文組也聽得懂的方式解釋嗎!
沒什麼啊 量子力學就是試圖解釋
微觀世界下的物理法則
起因就是近代開始陸續發現 傳統物理跟牛頓力學無法解釋微觀下的物理現象
最大不同就是
微觀下的物理量階跟粒子其實是有最小單位的 並沒有傳統物理認知的連續性
也可以理解成 巨觀下的傳統物理 只是量子力學在巨觀下的特例
剩下的只是如何展開量子力學理論
並沒有這麼神秘好嗎= ="..
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※ 同主題文章:
Re: [問題] 所以量子力學到底在講什麼?
05-04 18:21 zball.
→ qize1428 …
推 qize1428: 神秘的是隨機性、自旋、糾纏...等等1F 05/04 18:26
像過去的傳統物理 認為質量 速度 能量等物理量 都是可大可小可連續存在
沒有最大最小值問題
但量子力學發現 無論是
粒子還是量階 是由最小單位的倍數量組成 本身不是連續存在
也可以這樣理解 現實世界的巨觀傳統物理
也只是因為本身維度 相對於量子維度來比實在太大了 (量子維度單位太小)
所以才讓人有物理量應該都是具有連續性的錯覺...
推 backzerg: 所以量子力學也可以解釋為什麼鴿子會這麼大的問題囉?7F 05/04 18:30
如果你要解釋鴿子合理大小 傳統物理就可以告訴你 是因為骨骼跟飛行限制
如果你要討論鴿子某個細胞電子流的作用方式 現實告訴你傳統物理無法正確預測說明
這才是量子力學興起的原因 因為命題範圍不一樣
那是電影....
※ 編輯: zball (220.132.152.132), 05/04/2019 18:40:04
→ scarbywind: 而且小到奈米時與巨觀的差異也不是量子力學的事吧9F 05/04 18:32
推 joj4211: 嗯嗯跟我想的不一樣qq12F 05/04 18:33
推 tim1112: 可以用來預測圖書館什麼時候會出現穿兔女郎裝的薩諾斯嗎13F 05/04 18:33
推 papertim: 其實也有很神秘的,例如量子糾纏14F 05/04 18:35
推 papertim: 基本上能搞懂“觀測”本身和一般直覺的觀測不同,很多內容就可以接受了16F 05/04 18:37
推 Luciel: 我也是這麼想的19F 05/04 18:41
推 max853211: 能量巨觀看是連續的,微觀看就是獨立的粒子22F 05/04 18:43
推 carllace: 就一條線一直放大會發現其實是很多個點的概念23F 05/04 18:43
推 momiji09: 想成從類比到數位的感覺應該差不多25F 05/04 18:44
→ max853211: 現在量子力學對人來說,只能應用結果,不能知道發生的原因26F 05/04 18:44
推 vboyssean: 連續就像是流水一樣沒有分界,不連續就像球一樣一顆一顆的28F 05/04 18:45
推 siyaoran: 以為是向量圖可以無限放大 結果發現是點陣圖只是解析度極大30F 05/04 18:45
推 hinajian: 原來你我都是8bit超級瑪莉32F 05/04 18:46
→ kinomon: 連不連續想想還真哲學35F 05/04 18:47
推 Cishang: 統一論現在不就是超弦 膜 M38F 05/04 18:48
→ carllace: 粒子也沒有固定在一個位置
而是在某個範圍內亂跑40F 05/04 18:49
推 Ericz7000: 所以其實是點陣圖的概念嗎,那古典物理不也應該是不連續嗎42F 05/04 18:49
推 ikaridon: 因為這個世界就是神正在玩的一款遊戲啊44F 05/04 18:50
推 hom5473: 柏油路? 一顆一顆擠在一起...50F 05/04 18:51
→ carllace: 就觀測的角度…人的肉眼頂多看到10^-4m 但要看到不連續的狀態至少要10^-12m51F 05/04 18:52
推 GOBS: 你畫無限個點就會把不連續的點看做線了54F 05/04 18:52
推 Ericz7000: 前提是可以畫出無限個點啊 你把某個物體一直切割就會切到量子的最小單位,但是連續(例如實數)是可以一直切下去啊57F 05/04 18:55
→ GOBS: 因為它出現的範圍內 粒子不是在其中運動 而是出現和消失60F 05/04 18:55
→ GOBS: 每個點出現機率不一62F 05/04 18:56
→ dolphintail: 類似動畫那樣很多張數,組合起來後你看起來就會是連續了63F 05/04 18:56
推 GOBS: 舉個粒子 電子軌道模型國高中都有看過 然而實際情況是 電子根本不是繞著核轉70F 05/04 18:58
推 rockman73: 好啦 我想的大概跟你87%像 剩下13%給樓下說明73F 05/04 18:59
→ GOBS: 是在殼層內依機率出現74F 05/04 19:00
推 Ericz7000: 所以微觀下粒子是瞬間移動來移動去,但是都固定在一個範圍內?然後巨觀下一大堆粒子的移動是『連續』還是『像連續』?76F 05/04 19:01
推 M4Tank: 請問我在西洽版嗎79F 05/04 19:02
→ GOBS: 你問是連續還是像連續 就像問極限是等於還是約等於一樣= =答案 當約等於無限趨近等於的時候 就沒有區別了80F 05/04 19:02
推 Mentha: 頭好痛.................83F 05/04 19:04
推 Ericz7000: 所以我好奇的是我可以說他是無限逼近嗎86F 05/04 19:04
→ GOBS: 問題是還有人因為只是觀察不到運動過程阿...
當你放大到宏觀程度的時候 是87F 05/04 19:05
推 carllace: 巨觀下的確是無限逼近連續啊89F 05/04 19:06
→ GOBS: 但是微觀尺度下 不是 才會讓一堆物理學家第一次聽道的時候難以置信91F 05/04 19:06
推 Ericz7000: 嗯 好頭痛QQ 我智商低於30ww93F 05/04 19:07
推 Wolfmon: 幹 能量不連續存在不是高三的東西嗎 文組的話就算了
理組可以去跳海了95F 05/04 19:08
推 siyaoran: 實際上非無限 而是有限數量就是了
有最大最小就是因為非無限99F 05/04 19:10
→ scarbywind: 而且最小能隙也不存在的(不知道與0零分別101F 05/04 19:11
→ siyaoran: 假設是無限量級或是可無限分割就是前提錯誤103F 05/04 19:11
推 GOBS: 你只要定義最小就好阿 大只會是最小的倍數104F 05/04 19:12
→ g06cj6: 縮小已經破壞了所有基準吧?105F 05/04 19:12
→ fragmentwing: 問題是,如果只有最小沒有最大,那我將大無限擴展,小其實就相對大而言是可以無限小106F 05/04 19:13
推 GOBS: 數學上 是108F 05/04 19:14
推 fragmentwing: 那對無限擴展的大而言,相對可以無限縮小的小代表著可以無限分割
所以果然宇宙得有個大小109F 05/04 19:16
推 Mentha: 我記得科普說宇宙還在不斷高速的擴張..112F 05/04 19:16
推 GOBS: 可以無限縮小的只是大小比例 你推倒到可以無限分割這點有誤113F 05/04 19:17
推 siyaoran: 前面沒人說宇宙是無限大吧114F 05/04 19:17
→ fragmentwing: 抱歉,可能得更正一下我的說法,我的意思是所能認知的大,甚至含宇宙外面必須是一個非無限大的範圍 不然其實微觀下還是具有連續性
…………我到底說了什麼115F 05/04 19:18
→ zzro: 有看過紀錄片說 如果世界是數位的 那可能就是模擬出來的119F 05/04 19:18
推 Mentha: 因為無法證明有無限大 所以也無法證明無限縮小?120F 05/04 19:20
推 GOBS: 你要這樣說 或許有可能阿 站在一個超乎現存宇宙的程度來看現存宇宙的物理學可能只是另一套量子力學121F 05/04 19:20
推 siyaoran: 應該說連續性是以前的假設 後來發現根本沒有123F 05/04 19:20
→ GOBS: 尺度*124F 05/04 19:20
→ siyaoran: 才會說宏觀巨觀來說 只是為了使用以前的算式125F 05/04 19:21
→ fragmentwing: gobs大的意思是 因為我們有著非最大最小之外的第三把尺,所以用第三把尺去看是非連續 然後我的執著點大概是那這第三把尺怎麼來的126F 05/04 19:21
→ GOBS: 他的意思是只要存在的程度夠大 我們已知的宏觀世界也會被某個足夠大的觀察者看成微觀啦129F 05/04 19:21
→ siyaoran: 而以前傳統物理的算式的確是有效的 在巨觀下
所以只有說成 在巨觀下是連續 在微觀下是非連續131F 05/04 19:22
→ fragmentwing: gobs大,我的意思是在那樣的前提下,我們怎麼看出微觀的133F 05/04 19:23
→ GOBS: 目前的量子力學常常沒辦法解釋為什麼 只能告訴你數字算出來是對的
因為我們夠渺小137F 05/04 19:23
→ siyaoran: 就算做了錯誤的假設:有連續性 傳統物理算式在巨觀下還是可以算出結果 所以就將錯就錯拿來運用啦140F 05/04 19:23
推 eyb602: 所以有一個叫弦論的東西要把這個第三把尺跟宏觀的尺作結合 雖然一般人還是看不懂142F 05/04 19:24
→ fragmentwing: siy大我記得以前看過一派學說的解釋還不錯
這牽涉到哲學上的先驗性和本真論
不過不談那些東西,那個時候他們用重力公式舉例
不管是報上自由落體每秒的高度變化,還是1/2gt^2144F 05/04 19:25
推 GOBS: 其實經典物理有很多需要修正的 只是用在地球上的尺度都可以148F 05/04 19:27
→ GOBS: 忽略而已150F 05/04 19:27
推 siyaoran: 就像我們學到虛數解之前 會給出一個無解的答案151F 05/04 19:29
推 doyouknowhow: 也就是說在公分的尺度下 1公分1奈米跟1公分2奈米
是一樣的152F 05/04 19:29
→ siyaoran: 在巨觀下先假設是連續的 然後算出答案154F 05/04 19:30
→ doyouknowhow: 1公分1奈米+1公分1奈米=2公分2奈米
1公分1奈米+1公分2奈米=2公分3奈米
=1公分+1公分=2公分155F 05/04 19:30
推 fragmentwing: doyou大 那假設奈米對應於普朗克 公分對應最大的大小要能被奈米給形容出來
就像1比10的七次那樣
另外提個程式語言上的計算狀況
我學的那款,記得某些情形下是會把1寫成0.9999999999999999999的(看精度多少)158F 05/04 19:32
推 carllace: 像圓周率…大多計算上會用3.14頂多到3.1415164F 05/04 19:37
推 Mentha: 如果是這樣理解,因為原本的物理理論都是在整個個體的狀況下去計算的,然而當切割到分子等級的大小的時候運作卻不一樣?165F 05/04 19:39
推 carllace: 傳統物理可以看成量子力學的一個特例168F 05/04 19:41
推 GOBS: 不用切割 本來夠小的粒子就不能單純用經典物理解釋他們運動方式了169F 05/04 19:41
推 Mentha: 恩...所以微觀下確實不是以往的物理理論解釋的那樣運動..171F 05/04 19:42
推 fragmentwing: mentha大 也許巨觀下很多微觀時會造成影響的力都抵消或是範圍太小到不干涉巨觀了172F 05/04 19:42
推 siyaoran: 運作沒有不一樣 只是巨觀下傳統算式可以求解而已174F 05/04 19:42
→ siyaoran: 可以套用 不代表解釋正確176F 05/04 19:43
推 Mentha: 我懂了,運作看起來都一樣177F 05/04 19:43
推 carllace: 巨觀下可能只誤差了小數點底下1X位…基本上可以無視179F 05/04 19:44
→ Mentha: 但是內容是不一樣的,量子力學在解釋跟分析180F 05/04 19:44
→ carllace: 發現例外就要予以修正…修完後就出現了量子力學181F 05/04 19:45
→ fragmentwing: 可能可以用n+1和n來解釋
n無限 n=n+1
問題在於目前我們認知的巨觀的n其實不是無限,是可以被敘述成多少個微觀的1所組成182F 05/04 19:45
→ carllace: 你身高175長高了一微米…但你不會到處和人說你身高是175.0001cm188F 05/04 19:47
推 nlriey: 傳統情況就是n很大,所以能近似成古典情形190F 05/04 19:47
→ fragmentwing: 啊 我想到高中時的一個題目,很剛好符合這狀況
平行電板和個別電子的電場分布狀況
兩個公式長的並不一樣191F 05/04 19:48
→ carzyallen: CGPM今年不是為了更精確又重新修改基本物理量的描述194F 05/04 19:48
推 siyaoran: 如果可以無限切割 白紙上一黑線的任一個點無限放大都會是黑的 這就是連續
反之你觀測到白色 就表示其實沒有連續195F 05/04 19:48
→ nlriey: 數量很大時,可以變成古典這件事有興趣可以參考對應原理correspondence principle198F 05/04 19:50
推 Mentha: ..我的想法是,這是在追求精確跟極端微小的狀況下的運作200F 05/04 19:50
推 Ericz7000: 所以巨觀不應該說是連續的吧? 只是傳統公式上的誤差會很小所以才不更動原本的假設?201F 05/04 19:50
→ Mentha: 這樣說的話,其實都沒有連續?203F 05/04 19:50
→ siyaoran: 對 就算是巨觀 連續說法也不對204F 05/04 19:50
→ nlriey: 是的,本來就不是連續,只是傳統物理巨觀來看你根本沒差205F 05/04 19:50
→ carzyallen: 老實說 一般人也很難處理到那種尺度的問題 生活中九成207F 05/04 19:52
→ nlriey: 只是那個不連續的每個單位小到10的負幾十次方,完全看不出來209F 05/04 19:52
推 carllace: 所以會有撞牆非常多次下至少會出現一次穿牆的狀態的說法212F 05/04 19:52
推 Mentha: 只是今天剛好飛不起來而已
我想到的是俯瞰風景213F 05/04 19:53
推 nlriey: 機率那些東西是基於不連續這件事當前提後面推導才陸續出來的216F 05/04 19:55
推 GOBS: 無法避免221F 05/04 19:57
→ nlriey: 量子(quantum),其實這詞就是基本的這些東西量子化一個一個的意思224F 05/04 19:58
→ GOBS: 機率和側不準是兩回事226F 05/04 19:58
推 fragmentwing: 痾……不太確定這樣對不對
假設某個最小格子0.3白/0.7黑
但是因為是最小格子,所以要達成這種結果,得讓他在三成的時間白,七成的時間黑
這樣巨觀時間上是0.3/0.7沒錯
先不討論為何要0.3/0.7229F 05/04 20:01
推 nlriey: 運動不連續-->發現有軌道得照軌道來跑-->但軌道好像也不對---->喔喔喔其實不是軌道是機率波的部分啦235F 05/04 20:01
→ nlriey: 要我講我只能大概講這樣,背後故事更複雜很多238F 05/04 20:02
推 GOBS: 反了反了 算出波函數表示電子出現的機率- >觀測結果 電子確實依照機率出現在不同地點 確認此推論正確239F 05/04 20:02
推 a125g: 那為何不說微觀的量子力學是 只是傳統力學在微觀下的特例241F 05/04 20:03
→ GOBS: 因為不是阿...242F 05/04 20:04
→ Puye: 大家好 我是媽咪叔243F 05/04 20:04
推 sokayha: 反了 傳統力學才是特例244F 05/04 20:05
→ nlriey: 這個問題讚,因為傳統力學無法解釋量子力學下的問題,但反過來可以245F 05/04 20:05
→ carllace: 因為傳統力學才是量子力學的特例啊247F 05/04 20:05
推 a125g: 樓樓上我懂惹248F 05/04 20:06
→ sokayha: 想要有個統一場論就是終於微觀宏觀能統一在一個公式下 宏觀為特定簡化解249F 05/04 20:06
推 fragmentwing: a125g 你那樣想也可以
但是一個巨觀現象,是多個微觀合在一起的結果,然而卻無法從巨觀觀察到微觀
剛剛有人提到的對應原理就有點這個味道251F 05/04 20:07
推 GOBS: 就像直角三角型a^2+b^2=C^2不過是餘弦定理的九十度特例一樣256F 05/04 20:08
推 nlriey: 4,但平常用完全不會覺得他錯,容錯率大到你用他來計算登258F 05/04 20:08
推 sokayha: 不是錯 是有些參數被省略或相消掉了259F 05/04 20:08
→ nlriey: 月也不會半點差錯錯260F 05/04 20:08
推 carllace: 你拿最小單位是cm的尺你量不到微米…但你拿微米尺可以量cm261F 05/04 20:09
→ nlriey: 所以也可以說傳統力學也是對的263F 05/04 20:09
→ GOBS: 傳統力學是錯的阿 只是日常生活尺度下的誤差小到不影響而已264F 05/04 20:09
推 a125g: 那未來量子力學可以完全取代傳統力學嗎265F 05/04 20:10
→ GOBS: 光是你速度夠快就不能用傳統力學了 也不用很快 繞地衛星就要修正偏差266F 05/04 20:10
推 sokayha: 現在很多物理公式也都是先套特定情況再把等式兩邊簡化的啊...不然看公式你根本看不出參數關係268F 05/04 20:10
推 E24056823: 最後一句把最玄的地方忽略了= =270F 05/04 20:11
推 nlriey: 可以但應該沒啥意義XD,沒有什麼急迫性讓你需要這麼做272F 05/04 20:11
→ nlriey: 廣相應用來修正這案例比較多,因為確實會被影響274F 05/04 20:12
推 GOBS: 而且有時候誤差值也比你測量精確值還小 這時後用小尺度測量根本沒意義本來就是不準阿275F 05/04 20:13
→ dephille: 會不會取代就跟你有原子彈了手槍是不是就被取代一樣意思277F 05/04 20:13
→ nlriey: 如果說量子力學真的能造成傳統的大影響,我覺得要看之後這幾年IBM或其他家的量子電腦能不能搞的出來能廣泛應用的278F 05/04 20:14
推 sokayha: 統一在一個公式下就是宏觀世界的物理現象會有更多的操作可能性 像前面的更小單位的尺舉例就是你組模型時在面對各種角度時能更準確無誤差的拼接280F 05/04 20:14
推 carllace: 像你量身高去量到奈米、微米意義不大…除非你要知道你躺一整天和站一整天的身高差284F 05/04 20:16
推 sokayha: 你量出你的身高是175.6 cm 你不會因為用更小單位的尺量出是175.64xxxxxxx cm就說175.6 cm是錯的,女生不會計較你少了0.0000001 mm就是半殘287F 05/04 20:18
推 nlriey: 完全古典阿,不過可能有用到相對論去微調293F 05/04 20:21
推 GOBS: 沒有 登入月球上靠上帝的骰子
用一台比你手上的手機弱千倍的電腦飛完整個計畫 沒有運氣是說不行的294F 05/04 20:22
推 doyouknowhow: 沒關係 人類不藉助工具是看不到10公里以外的東西的永遠都要有備用方案297F 05/04 20:25
推 nlriey: 是的,這也是為何物理界都在碰量子物理,即使現在用不到,大家都for future
更細節歡迎去物理版問R 裡面一堆神人300F 05/04 20:27
推 fragmentwing: GOBS大,那年代的程式語言能出現也很神奇
就是我學的fortran,這東西出現時連可以被稱作電腦的東西都不存在,最接近的是讀卡機
咦 火箭用的好像不是這個?可是是高階語言的樣子啊nasa自己寫一種出來的? 居然還用數字當指令?303F 05/04 20:33
推 sokayha: 開頭那時候自己來一套很正常,命運石說要IBM8100就是說因為用的特殊編碼是那台機器自己獨家用的308F 05/04 20:47
推 fragmentwing: 我是很懷疑nasa這種寫法要怎麼搞定指針就是
用數字來當指令 那就代表要先做出能區分數字當下是數值還是指令,除非完全不會用到數值310F 05/04 20:48
推 sokayha: 就事定義好就好 高階語言不也是定義"for"是迴圈指令 沒有這個事先約束是要怎麼開寫313F 05/04 20:50
→ sokayha: 就保留字的概念 某些數字組合是指令316F 05/04 20:51
→ sokayha: 你去跟組語抱怨XD318F 05/04 20:52
→ sokayha: 只是 區別會寫在他們旁邊貼的便條紙上面 不在那堆數字裡面320F 05/04 20:52
推 siyaoran: 去寫組語或反組譯 就會看到一些看不懂的數字啦323F 05/04 20:53
推 a1919979: 機率是不是微觀下就無法避免我覺得現在還說不死吧?324F 05/04 20:53
→ a1919979: 只是目前量子力界的主流學派接受哥本哈根那套326F 05/04 20:55
推 sokayha: 越有限的年代就越多約束和查表,就像現在去看以前16/256色時代日本遊戲畫面的奇蹟327F 05/04 20:56
推 fragmentwing: 以前比較重視記憶體,現在比較重視計算次數
還有工程師的方便329F 05/04 20:57
推 a1919979: 代碼分辨是變數還指令 讀到特定代碼時意味為指標變數指向變數儲存位址 或者特定代碼意味為特定格式的資料 後面幾個位元直接取值之類的應該做的到吧?331F 05/04 21:11
推 sokayha: 印象實際上的組語的有限個暫存器反而才是麻煩的原因,至於本來就都是指標操作所以你反而不需要想是否有pass by value...XD334F 05/04 21:14
推 nlriey: 不管是不是哥本哈根學派,都會有機率波吧,哥本哈根詮釋只是對波函數塌陷的解釋,硬要說只是機率這件事有沒有意義337F 05/04 21:25
推 rmow: 對...對啦 跟我想的一樣340F 05/04 21:38
推 seal46825: 量子力學本來就很神秘啊 我們只是知道一些規則而已 費曼都說他不懂量力了341F 05/04 21:47
推 yayohola: 我在哪?這在哪?我走錯版了?343F 05/04 21:57
推 bomda: 什麼都能討論 八卦二板不是叫假的好嗎344F 05/04 22:16
推 Eide: 可以用來解釋阿明的雞雞為什麼這麼小嗎?345F 05/04 22:24
推 whhw: 為什麼你知道阿明的雞雞有多大==346F 05/04 22:49
→ Nexus5X: 要看constraint好嗎== 能量不是一定為連續或一定不連續最簡單的例子就是自由粒子跟位能井中的粒子能階分佈
去解薛丁格方程就知道了 隨便抓一個物理系大三都會
當然啦 自由粒子動能也無所謂能階了 因為就是連續的348F 05/04 22:57
推 MFultz: 不明覺厲353F 05/05 00:41
推 mg14999: 我好像來錯版了 怎都看不懂354F 05/05 00:41
推 puresugar: 好啦 都是中文可是我承認我看完還是不明覺厲355F 05/05 02:15
推 lemonish98: 乾 每個字都看得懂連起來就看不懂了
這種狀況跟文內說的連續性有關嗎= =356F 05/05 04:09
推 jokerjuju: 原來如此 和我想的一樣 接下來484要講薛丁格的貓貓了358F 05/05 11:14
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