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奇怪的现象:“薛定谔猫”是量子力学的结果

据报道,被称为薛定谔猫的著名思想实验暗示盒子里的猫可以同时是死的和活的——这是量子力学的结果,一个奇怪的现象。现在英国埃克塞特大学的物理学家们发现,温度可能存在类似的不确定状态:物体在量子层面上可以同时达到两种温度。这个奇怪的量子悖论是几十年来第一个全新的量子不确定性关系。

一种新的不确定性原理认为,量子物体可同时处于两个温度,这类似于著名的“薛定谔的猫”思维实验,在这个实验中,一个带有放射性元素的盒子里猫可能处于存活和死亡状态。

目前,英国埃克塞特大学物理学家们发现,温度可能存在处于中间或者不定的状态:在量子层面上,物体可同时达到两种温度状态。这个怪异的量子悖论是几十年以来首次证实的量子不确定性关系。

海森堡的其他原理

1927年,德国物理学家维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)假设称,量子粒子的位置测量越精确,你就越不能精确地知道它的动量,反之亦然。这一假设规律后来成为当前著名的“海森堡不确定性原理”。

新的量子不确定性,表明你对温度了解的越精确,对能量的了解就越少,反之亦然,这对纳米科学具有重大影响。纳米科学是研究比纳米等级更小的微型物体,目前这项最新研究报告发表在今年6月出版的《自然通讯杂志》上。

上世纪30年代,海森堡和丹麦物理学家尼尔斯·波尔(Niels Bohr)在非量子等级上建立了能量和温度之间的不确定关系,当时他的想法是,如果你想知道研究目标的准确温度,最好和最精确的科学方法就是渲染在“水库”中。可以做个比方:一桶水,或者一台充满冷气的冰箱,它们具有已知温度,并允许研究目标缓慢地过渡至以上两个物体的温度,这就是所谓的“热平衡”。


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