波粒二象性到底是什么意思?

2022-09-18 18:54

2个回答
波粒二象性不是说微观粒子既有波的性质又有粒子的性质,而是说:物质实际上本质都是粒子,但是粒子的运动规律要用概率波动原理来计算,也就是说微观粒子都是具有波动性质的粒子。

要理解好这个道理,首先你要明白,20世纪初的大量事例,表明了在微观世界里,牛顿力学和经典电磁学不再适用。牛顿力学是干什么的?牛顿力学是阐述物体的受力和运动之间的关系的,也就是说微观粒子的受力和运动之间的关系,已经不能用牛顿力学来计算,甚至不能用经典物理的方法来看待。那我们应该如何看待微观粒子的运动规律,又如何计算微观粒子受力和运动之间的关系?

海森堡的不确定原理,确定了量子物理看待物体运动的基本图景,物体不再具有确定的位置和速度,不是因为我们的技术不够测不准,而是因为粒子的位置和速度本来就不确定。物体的运动不再像经典物理一样具有确定的轨迹,物理学也不再能够准确地预言物体的运动,而只能够计算物体将会以多大的概率做怎样的一些运动。

而粒子运动的概率应该如何计算呢?概率波动性就是在告诉我们,描述粒子运动的概率就好像描述波的衍射干涉一样,粒子的波函数描述了粒子是怎么运动的,波振动厉害的地方粒子出现几率高。

所以物质的本质是粒子,波函数只不过是量子力学里物体运动的描述方法,用来代替经典力学中物体的位置-时间函数。这就叫波粒二象性,不是说物质就是波。
这个是不好理解,当年我读高中时学到这个也是想了好久。你可以这样认为:

所有粒子其实都是在一个小小的范围内“跳动”,这个“跳动”就是它的波的性质。如果我们的“测量”稍微粗放一点的话,我们可以把这个“跳动”所在的区域作为整个粒子的大小范围,这时这个小“跳动”本身就表现成一个“粒子”了。

粒子向某方向运动时,如果前方的障碍物和它的"跳动"幅度可比的话,它就可能利用它自己的波动特性“绕过”它。如果障碍物太大,整个跳动的粒子就会直接反弹回来,表现出粒子性。

在主观的想象中,我是把把小粒子(比如光,电子)的传播想象成一小段一小段的正弦波作为一个整体沿传播路径运动。

希望我的方法可以帮到你
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