在量子世界,電子在同一時刻只出現在一個位置或兩個位置上嗎?

火奴努努


這個問題其實是我最喜愛的一個課題。

量子力學中,如果電子不被觀測,或者說不因強烈的相互作用而被探測到,那電子是一直處於疊加態的,也就是波的形態,討論電子究竟在哪個位置是沒有任何意義的,或者說,電子可處於空間的所有位置,這種性質稱為 定域性。

當電子被測量到時,強烈的相互作用會導致電子的波函數隨機坍縮到某一個具體位置,是一個具體的位置,這時電子僅僅表現出粒子性。而波函數坍縮的具體機制,在現代物理學上是沒有標準解釋的,這屬於研究前沿,是一個具有非常大爭議的課題。

玻爾提出過互補原理,也就是並協原理,這個原理就可以理解為,電子的波動性與粒子性就彷彿是一枚硬幣的兩面,你看到了正面,就看不到反面,同樣對於電子來說,你通過經典儀器,測量到了它的具體位置,它就失去了波動性,而若要保持電子的波動性,你就不能對它進行測量!

量子力學是一個奇妙的世界,希望我的回答,可以讓你喜歡上量子力學!


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