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第5章 量子力学 (第1/2页)

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因为在医院睡得太多,现在秦修丝毫没有睡意,顺手从书架上抽出一本书,封面写着《量子力学》,这是物理老师送秦修的,秦修已经自学完高中所有的物理课程,连物理老师都不得不承认,秦修在高中物理范畴内的理论水平和解题能力已经远远超过了自己,同时也起了爱才之心,为了试探秦修的能力极限,将自己大学时期的专业课程教材也全都送给秦修,告诫秦修一定要在不影响高中学业的前提下进行学习,秦修再次给了物理老师一个惊喜,仅仅半个学期,已经自学完大学物理的所有课程,这本《量子力学》是秦修最感兴趣的,时常拿出来翻阅,秦修随便翻开一页,正好看见双缝干涉试验的插图,图上用波形和粒子来表示光子的波粒二象性,秦修突然愣住,猛的坐起身来,紧紧的盯着书页,脸上的表情格外疑惑。

“波纹,圆球,粒子……”秦修嘴里默念着,闭上了眼睛,回忆昏迷时那段奇妙的“梦境”,梦里的波纹线条和圆球,与书页里的波形和粒子如此的相似,难道有什么关联不成?秦修连忙翻看书本,从第一页开始重新看了起来,一边看一边与“梦境”中的情景进行对照,寻找这共通点,因为这本书已经看过很多遍,秦修对书中的理论已经理解得比较透彻,再加上“梦境”的内容就像刻印在脑海里一样,每个细节都可以清晰回忆,因此进度非常之快,不到两个小时,已经梳理出了一些头绪:

为了便于后面的理解,先简单的介绍一下量子力学的概念,量子力学里把“粒子”定义为宇宙中是所有微小颗粒的统称,可以是分子、原子、离子、电子、质子、中子、光子、介子、超子等等,但这些粒子不一定是不可拆分的最小的存在,那么量子力学将一种不能再拆分成更小粒子的粒子定义为“基本粒子”,认为它是组成宇宙里所有物质包括人类的最基本的单位,目前人类已发现构成宇宙中所有已知物质的 61 种基本粒子,基本粒子按作用可以分为三类:一是构成物质的费米子,包括夸克和轻子,大量的费米子构成宏观上有体积的物体;二是传递力的玻色子,用于在费米子之间传递力,包括有传递强力的胶子,传递弱力的w玻色子和Z玻色子,传递电力的光子,传递引力的引力子(尚未证实);三是赋予基本粒子质量的希格斯粒子,虽然基本粒子的质量来自于希格斯粒子,但是宇宙可见质量的主要来源确是强力;这些基本粒子之间的相互作用力被称为基本力,就是上述的强力、弱力、电磁力和引力,量子力学就是研究物质世界微观粒子运动规律(以上四种基本力)的物理学分支学科,并且研究主要集中在基本粒子和它们的行为上。

但“量子”并不是基本粒子,也不是实物,它是一种概念,是人们为了便于研究而定义的能量、动量等物理量的不可分割的最小单位,量子理论认为能量和动量以离散的“量子”形式存在,而非连续的。

秦修分析,自己在“梦境”中应该是进入了微观世界,能“看见”微观世界里最基本的存在,梦境里的圆球,应该就是组成世间万物的微观粒子,根据波粒二象性原理,微观粒子即能表现出波动性,又能表现出粒子性,但对于最小单位的基本粒子,是可以同时处在不同的状态的“叠加态”,即处于同时是波也是粒子的不确定状态,当有意识的进行测量或观测时,基本粒子才将坍缩到其中一种确定状态,秦修梦里的波纹和圆球应该就是基本粒子同时处于波和粒子两种叠加状态的的微观显示。

因为“梦境”太过真实,秦修不认为那段经历只是自己昏迷时的幻想,虽然不知道什么时候能再次进入那种状态,但心里隐隐有些期待,所以必须要提前研究,做好准备。

第二天一早,秦修照常起床锻炼身体,这也是爷爷对秦修唯一的硬性要求,并传授了秦修一套强身健体的动作,要求秦修必须坚持每天练一遍,不得随意

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