怎样才能看到一个电子的轨迹？看后才知道答案
前面我写过很多关于量子力学的文章 ， 其中介绍的核心就是量子力学的叠加态 ， 这种运动状态放到宏观世界是非常荒谬的 ， 但是在微观世界却是真实存在的 ， 那么我们如何才能看到一个电子的诡异呢？今天我就来谈谈这个问题 。
首先电子是属于微观世界的一个基本粒子 ， 但是不少网友将电子比喻成一个“小球” ， 这个“小球”和我们宏观世界的小球没啥差别 ， 只是体积和质量小很多 。 其实这种比喻有一个致命的缺点 ， 那就是忽略了电子的一个特性：叠加态 。
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什么是叠加态？其实就是说电子可以同一时间处于多个位置 ， 这种状态放到宏观世界大致可以表达为：一个小球可以同时处于北京、上海、深圳三个位置 。 大家应该觉得叠加态这种状态非常不可思议对吧？的确 ， 我们长期生存在宏观世界 ， 所以我们一遇到我们没见过的状态就会觉得非常荒谬难以理解 。
但是如果有一个人叫小明 ， 它能够缩小到和电子大致相当的程度 ， 那么他会看到一个什么世界呢？不少网友可能会觉得 ， 无非就是小明走到了微观世界去 ， 但是物理规律应该和宏观世界的规律相同吧 。 其实这是大错特错的 ， 为什么呢？
在宏观世界 ， 如果小明对一个足球踢一脚 ， 那么我们根据足球质量 ， 小明踢球力度 ， 发力角度 ， 风阻大小等初始参数 ， 就可以准确的预言这个足球会走一个什么样的轨迹最后落地 。 也就是说小明踢球的一瞬间所有初始参数就已经生成了 ， 换一句话说小明只需踢一脚 ， 踢的一瞬间只要我们获取到了初始参数 ， 后来小球要发生的事情我们都能准确预言 ， 而无需等到足球真的飞出去走一个轨迹然后落地 。 这就是宏观世界发生的事情 ， 大家都再熟悉不过了 。
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但是小明一旦缩小走到微观世界 ， 假设此时小明把“电子”当成足球去踢 ， 小明会看到啥场景呢？假设这里不考虑电子本身带电产生的种种库仑力因素 ， 我们就把“电子”当成一个微观世界的足球 ， 请问小明踢这个足球会看到啥？
其实小明会发现自己压根不敢断言自己100%一定踢到足球 ， 也就是说此时“踢到足球”这个事件已经属于真正意义上的随机事件了 ， 所以有一句经典的话来描述微观世界：微观世界的一切都是概率 。 那么为啥小明不敢保证自己一定踢到足球呢？因为这个“足球”具有一个状态：叠加态 。 这个状态允许电子可以同时处于多个位置 ， 假设小明此时先对足球进行寻找和观察 ， 发现足球就在自己前方一点点 ， 等到小明准备去踢它的时候却发现足球已经消失了 ， 对小明来说 ， 足球的位置大致可以用下面的动态图来表达 。
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大家发现没 ， 这颗足球似乎一直在动 ， 对于微观世界来说没有任何物体是处于静止状态的 ， 万事万物是永远在动而且永远可以同时处于多个位置 ， 遇到这种情况就算小明踢足球的速度非常快也没用 ， 因为就算小明在某一个瞬间发现足球离自己很近 ， 但是微观世界的足球可是会瞬间移动的 ， 足球从A到B是不需要时间的 ， 所以小明绝对做不到100%踢到足球 。
那么假设小明就是运气好 ， 直接乱踢一脚恰好踢到球了 ， 接下来足球会走一条啥轨迹呢？不少人估计会这样想 ， 计算出小明踢球力度、角度、算出足球质量等等因素 ， 然后用宏观世界一样的方法去计算小球轨迹不就行了？
真相却让人失望 ， 因为当小明踢到足球后 ， 足球并非规矩的按照一条轨迹走 ， 而是继续同时处于多个位置整体往前移动 。 什么叫继续同时处于多个位置呢？就是这个足球虽然说总体是在往小明踢的方向走 ， 但是某个局部可能会出现返回的现象 ， 举个简单的例子 。
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假设小明往右边踢了一下足恰好就踢到了 ， 那么我们把踢球的一瞬间定义成t=0时刻 ， 此时足球的位置定义成x=0 。 假设过了1秒也就是t=1时 ， 足球的位置可能是x=10 。 那么再过一秒后也就是t=2时足球位置可能在哪？足球位置居然有可能在x=5 ， 也就是说足球位置明明应该继续增加 ， 居然自己突然从x=10变成x=5 ， 这非常奇怪 。 但是随着时间继续往下推演 ， 你会发现足球的确往右边走得越来越远 ， x的值也越来越大 。
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【怎样才能看到一个电子的轨迹？看后才知道答案】也就是说足球虽然会总体往右边移动 ， x值总体也会慢慢增大 ， 但是在某一个布局时间段内 ， 这个足球的位置也是可能减少的 ， 足球的位置依然处于“叠加态”中 ， 也就是同时处于多个位置 ， 只不过每个位置分到的概率不同而已 。 另外要强调一点 ， 足球同时处于多个位置 ， 这绝对不是因为足球运动速度太快 ， 导致我们看起来像同时处于多个位置 ， 而是足球真实就是处于多个位置 。 看起来像多个位置和本来就处于多个位置是两个不同的概念 。 我是小彭来给您解惑 ， 如果喜欢文章可关注 。
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