第四百七十三章 經典粒子(1/2)
第四百七十三章:經典粒子
「啊,沒事沒事,您念您念……」但琰玥在這裡卻不適時宜地翻了個白眼,可能受之前被嗆聲的影響,情緒似乎有些不大對勁。
於是依泉便照著搜索結果念道:「現在已知,三體問題不能精確求解,即無法預測所有三體問題的數學情景,只有幾種特殊情況已研究。因為研究三個可視為質點的天體在相互之間萬有引力作用下的運動規律問題。這三個天體的質量、初始位置和初始速度都是任意的。在一般三體問題中,每一個天體在其他兩個天體的萬有引力作用下的運動方程都可以表示成3個二階的常微分方程,或6個一階的常微分方程。因此,一般三體問題的運動方程為十八階方程,必須得到18個積分才能得到完全解。然而,還只能得到三體問題的16個積分,因此還遠不能解決三體問題。」
「嗷,那泉姐你的意思是,三個質點相互之間僅在萬有引力的作用下的運動規律問題都沒辦法精確求解的話。那麼在三維空間中給定N個質點,在給定它們的初始位置和速度的條件下,它們會怎樣的運動就更沒辦法求了吧?」
「沒錯,因為這種複製的關係對於質點在空間位置和動量的初值極為敏感,稍微差一點點都會在後來的運行中不斷積累偏差,而這個初值又偏偏是我們無法同時精確得到的,並且組成物質的粒子本身運動都是那麼的隨機,所以一個宇宙的發展態勢能被固定地解出來嗎?」
「而且我聽說這個宇宙還可能遠遠不止三個維度,並且那麼多粒子之間除了萬有引力還有電磁力啊等等基本四大力,它們的初始位置和速度更是無法準確判斷,甚至因為量子測不準原理和觀察者效應,還會出現速度測的越准,位置反而測不準,或者位置測的越准,速度反而測不準這種現象。所以要通過知曉所有空間與粒子及動量的關係成為拉普拉斯妖幾乎是不可能的啊!」聽上去難道雨霏平時也看了不少物理學方面的書?不過類似的理論其實早在那天早上穎顥與海升的辯論當中就已經有提及,有認真聽的話還是能夠找出相似信息的——
「(……自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的點狀粒子,而是很小很小的線狀的『弦』,包括有端點的『開弦』和圈狀的『閉弦』或閉合弦組成的麼?然後弦的不同振動和運動就產生出各種不同的基本粒子,而在雙縫干涉實驗中就會呈現波粒二象性,微觀物體可以同時通過兩條路徑或通過其中任意一條路徑,從初始點抵達最終點。這兩條路徑的程差促使描述微觀物體物理行為的量子態發生相移,因此產生干涉現象。假若光束是由經典粒子組成,將光束照射於一條狹縫,通過狹縫後,衝擊於探測屏,則在探射屏應該會觀察到對應於狹縫尺寸與形狀的圖樣。可是,假設實際進行這單縫實驗,探測屏會顯示出衍射圖樣,光束會被展開,狹縫越狹窄,則展開角度越大……)」
「(……而在探測屏會顯示出,在中央區域有一塊比較明亮的光帶,旁邊襯托著兩塊比較暗淡的光帶。類似地,假若光束是由經典粒子組成,將光束照射於兩條相互平行的狹縫,則在探射屏應該會觀察到兩個單縫圖樣的總和。但實際並不是這樣,如右圖所示,在探射屏顯示出一系列明亮條紋與暗淡條紋相間的圖樣……)」
「(……因為當你開始觀察的時候,比如稍微改變雙縫實驗的設計,在狹縫後面裝置探測器,專門探測光子通過的是哪一條狹縫,則干涉圖樣會完全消失,不再能觀察到干涉圖樣;替代顯示出的是兩個單縫圖樣的簡單總和。這種反直覺而又容易製成的結果,觀察者可以決定是否裝置探測器於光子的路徑。從決定是否探測雙縫實驗的路徑,他可以決定哪種性質成為物理實在。假若他選擇不裝置探測器,則干涉圖樣會成為物理實在;假若他選擇裝置探測器,則路徑信息會成為物理實在……)」
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