¿Existe realmente el mundo cuántico mencionado en "Reunion 4"?

¡Viaje en el tiempo! ¡Puedes regresar a cualquier momento y lugar del pasado y puedes involucrarte con tu yo pasado! ¡Puedes traer cosas del pasado al futuro! Si el guionista no se hubiera detenido a tiempo, me temo que no habría sido imposible suicidarse en el pasado. Aquí, el área prohibida (la ley de causalidad) que ni siquiera la teoría de la relatividad se atreve a tocar no se llama materia en el mundo cuántico. Pues bien, la tecnología cuántica ha superado con éxito la teoría de la relatividad. En el futuro, si quieres viajar en el tiempo, no necesitarás agujeros de gusano ni portales. Simplemente póngase partículas epiteliales y una pulsera GPS y podrá jugar al gángster en todo el universo.

Bueno, si continúas hablando de ello, será dramático y se desviará del tema de la divulgación científica. En última instancia, el autor sólo quiere ganar popularidad. Entonces, ¿qué es lo cuántico? Esta es probablemente la pregunta que más hace la gente sobre temas cuánticos, o la primera pregunta. Y algunos grandes científicos modestos dicen "Realmente no entiendo lo cuántico", lo que parece querer decir: ¿Quién se atreve a entender lo cuántico? Esto me puso particularmente nervioso al responder esta pregunta. Afortunadamente, Reunión 4 es suficiente, creo que a la gente no le importará volver a hacerlo. Animo a todos a criticarme. Confucio dijo una vez: La crítica hace progresar a la gente. El error es que "la virtud no está sola, debe tener vecinos". Creo que si hay críticas, debe haber partidarios, ¿no?

¿Por qué los efectos cuánticos son tan difíciles de percibir?

Si quieres empezar por el origen de la palabra "cuántico", puedes leer la serie "Physics Talk" de Cao Zexian. Además, la "Historia de la mecánica cuántica" de Cao Tianyuan analiza toda la historia del desarrollo de la mecánica cuántica en un lenguaje muy popular, lo que se puede decir que es muy recomendable. Después de leerlo, también podrá dominar muchos "chismes cuánticos", que son un tema de conversación imprescindible en el puesto de té de la cena. Sin embargo, a pesar de que Ercao proporciona una divulgación científica tan buena al estilo de un libro de texto, la gran mayoría de la gente todavía se preguntará: "¿Qué es la cuántica?". Hay tres razones para este problema: primero, la divulgación científica sobre la física cuántica en Internet es en realidad. mezclado, confundiendo a la gente; en segundo lugar, la excelente divulgación científica a menudo requiere que los lectores piensen con calma para obtener algo, pero en realidad la mayoría de la gente carece del tiempo o la capacidad para pensar así, finalmente, el supuesto más básico de la mecánica cuántica: la onda; La función y sus especificaciones de evolución carecen de una correspondencia clásica. Por tanto, imaginar el mundo cuántico es como imaginar un extraterrestre o un espacio con más de 4 dimensiones. Es simplemente inimaginable.

Antes de hablar de cuántica, primero debemos tener un concepto básico, es decir, ¿bajo qué circunstancias debemos considerar los efectos cuánticos? Al fin y al cabo, la mayoría de los fenómenos de la vida real son "clásicos": un objeto se mueve en un espacio tridimensional isotrópico, con determinadas condiciones iniciales (posición, velocidad, etc.) según las leyes de la mecánica de Newton. Hay varias escalas muy importantes, una es la escala de energía, una es la escala espacial y la otra es la escala de tiempo. La Tierra en la que vivimos nos proporciona un ambiente de temperatura ambiente (unos 20 grados Celsius) y presión normal (1 atmósfera, aproximadamente 1 millón de Pa). Es cálido y cómodo para nosotros, ¡pero es un ambiente realmente "duro" para el mundo cuántico!

¿Qué descubriríamos si pudiéramos reducirnos al tamaño de un átomo como Ant-Man en la película? ¡Encontraremos moléculas de gas en el aire circundante volando hacia nosotros como balas de cañón! La velocidad media de estas moléculas alcanza más de 400 metros por segundo, que es más rápida que la velocidad de vuelo de un avión. Lo que es aún más aterrador es que son extremadamente densos. Si te mueves más de 60 nanómetros (una milmillonésima parte de un metro), es casi seguro que te golpearán. Incluso si te quedas quieto, después de sólo 100 picosegundos (aproximadamente una milmillonésima de segundo), ¡es casi seguro que te golpearán! Estas capas moleculares pueden ser más pesadas que tú, más grandes que tú. Si tu velocidad de reacción sigue siendo tan normal, será trágico, porque cuando recobres el sentido, habrás sido golpeado innumerables veces y no tienes idea de dónde te golpearon. Supongamos que hay un observador (como Iron Man) que quiere conocer la ruta de Ant-Man, y el tiempo de observación del observador es del orden de segundos y el rango de observación es de unos centímetros, entonces es fácil imaginar que el observador puede Solo veo el comportamiento del "promedio estadístico" de Ant-Man, todos los detalles en el medio se pierden.

Esta es en realidad una escena real a la que nos enfrentamos en la vida real, por lo que lo que vemos, oímos y tocamos son clásicos, y los efectos cuánticos han sido borrados hace mucho tiempo. Podemos ver efectos cuánticos en el laboratorio porque hemos creado varios entornos especiales, como temperaturas extremadamente bajas y un vacío ultraalto, y también tenemos métodos de observación más sensibles, como microscopios electrónicos y tubos fotomultiplicadores. …. Espera un momento. Los efectos cuánticos se descubren cuando la escala de la observación coincide con la escala del efecto cuántico. Si la velocidad de reacción neuronal del pobre Ant-Man aumenta proporcionalmente con su tamaño cada vez menor, debería poder sentir efectos cuánticos.