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在量子力学中,什么是莫特问题?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-08-15 08:58:44

莫特问题是一个美丽而简单的悖论,它出现在量子力学的早期思考中,因为它被应用于放射性衰变。

悖论是这样的:即使一个α粒子的波函数,说,排放在核衰变,就像第一次描述了乔治•伽莫夫理论上是经常完全球对称,并包括一个球对称即将离任的波,它不过是阿尔法粒子总是观察到排放沿着直线走一个方向,当它们与粒子探测器中的物质相互作用时,例如云室、气泡室或摄影乳剂。

尽管理论上的波函数是球形对称的,但它们普遍地产生电离的直线轨迹,在空间上相当局部化。波函数和发射粒子的概率分布的球对称可能会导致你期望看到一个球对称的电离模式,而不是。

莫特相当聪明地解决了这个问题,因为他意识到,当你试图计算探测器中电离的概率分布时,你不能简单地处理由阿尔法粒子和反冲原子核组成的两个粒子波函数。在这一点上,你必须考虑许多粒子波函数,包括云室中的每个原子和每个电子(例如)。

通过简化两个原子相互作用的情况下,详细分析这种情况下,莫特能够表明,如果两个原子之间的界线不直接回点的初始原子衰变,释放α粒子,然后两个相互作用的概率分布的可能性微乎其微。

延伸到许多粒子上,这就解释了为什么总是能观察到直线轨迹。

你可以在上面阅读他的详细描述。这是一部杰出的作品,值得花点时间去理解它。关键是探测过程,观测过程必须用一个非常高维的波函数来描述。

这项研究是在早期完成的,那时人们还没有开始迷惑自己,还没有开始想象由于“纠缠”、“瞬间移动”和“克隆”,量子力学一定有一些极其神秘的东西。

真正神秘的是,为什么人们似乎从来没有意识到,量子力学波函数普遍存在于非常高维的空间中,除了最简单的情况之外,在所有情况下都不可能可视化,并且包含许多相关性。
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