青年|微观世界和宏观世界有啥不同？看完才知道真相
上一期我简单谈到了微观世界的一些特性 ， 其中介绍了微观粒子具有的一个运动状态“叠加态” ， 今天我将进一步讲解微观和宏观世界到底有啥不同 。
第一个不同在于：可预测性 。 什么意思呢 ， 其实就是说宏观世界有很多事情是可以准确预测的 ， 比如上一期谈到的踢足球问题 ， 当你踢球的一瞬间 ， 所有初始参数就会生成（力、角度、风阻、球的质量等） ， 只需根据这些初始参数结合牛顿第二定律就可以准确预言出将来这个足球的运动轨迹 。
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但是微观世界则不是这样 ， 因为你压根无法获取到初始参数 ， 微观世界有很多物理量是相互矛盾 ， 比如微观粒子的位置和动量你就不能同时获取 ， 微观粒子产生某运动的时间和能量也不能同时获取 。 所以无法获取基本参数就意味着你无法根据已经发现的规律来预言微观粒子的将来 ， 你只能给出一个概率值而不是确定值 。
【青年|微观世界和宏观世界有啥不同？看完才知道真相】
第二个不同之处在于：确定性 。 其实这个特性和上面一点有很大关联 ， 因为宏观世界有很多东西都是确定的 ， 比如小明此时在上海 ， 那么此时小明就绝对不可能在北京 。 但是微观世界的粒子则不同 ， 微观粒子可以同时处于多个位置的叠加态 ， 怎么去理解这种叠加态呢？这里有个误区大家要注意 ， 说微观粒子同时处于多个位置并不等于说微观粒子此时就一定同时处于多个位置 ， 而是说微观粒子每个位置都会分到一定出现的概率值 。 而当你去观察微观粒子的一瞬间 ， 微观粒子会老实从多个位置变成一个位置 。 也就是说我们永远只会观察到微观粒子处于1个位置的状态 ， 不可能看到微观粒子同时处于多个位置 。
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也许有人会质疑：你都没看微观粒子 ， 你如何知道微观粒子是处于多个位置的叠加态？其实这个问题要验证很简单 ， 我们只需把观察行为做多次 ， 然后统计每次观察后微观粒子到底出现在哪？实验重复多次 ， 每个位置出现的次数统计出来 ， 再除以实验总次数 ， 就可以得出微观粒子每个位置出现的概率值了 。 最后我们把实验得出的概率值 ， 和薛定谔方程预言出的概率值一对比就会发现 ， 理论和实验高度相似 ， 所以微观粒子的叠加态是真实存在的 ， 尽管我们不能直接看到叠加态 ， 因为我们一观察微观粒子会马上从叠加态老实变成一个所谓“本征态” ， 也就是固定在某一个位置 。
最后一个最大不同在于：因果性 。 在宏观世界我们的观察对客观世界的演化进程基本没啥影响 ， 比如小明刚刚踢了一脚足球 ， 你在观众席是否看到这个踢球过程和足球后面的运动轨迹没有啥关系 ， 换句话说你看或者不看 ， 对物体运动状态基本没啥影响 。 我们的主观意识并不能直接作用于客观世界产生影响 。
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但是微观世界则不同 ， 一旦你对微观粒子进行观察 ， 会使得微观粒子从原来的叠加态强制变为本征态 ， 也就是说微观粒子的运动状态会因为你的观察而改变 ， 你的观察和微观粒子的运动形成了非常强烈的因果关系 。 似乎人的观察会直接干扰微观世界的演化进程 ， 人的主观能动性好像发挥了比我们宏观世界更强大的作用 。
所以以上三点就是微观和宏观世界最大的差别 ， 我们的物理世界真的非常奇妙 ， 宏观世界和微观世界完全是两个不同的世界 ， 宏观世界遵循的规律在微观世界似乎并不适用 ， 当然微观世界总结出的规律也未必适用宏观世界 。 为啥微观世界和宏观有这么大的不同 ， 微观和宏观世界的分界线在哪？微观世界是如何过渡到宏观世界的？等等这些问题还有待科学家进一步探索 。 我是小彭来给您解惑 ， 如果喜欢文章可关注 。
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