薛定谔的猫:怪异物理现象暗示物体可同时保持两个温度状态

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有本身新的不挑选性原理认为,量子物体可一同存在一5个 温度,同类似于著名的“薛定谔的猫”思维实验,在這個 实验中,一5个 暗含放射性元素的盒子里猫可能存在存活和死亡情况表。

9月25日消息,据国外媒体报道,著名的“薛定谔的猫”的思维实验暗示,装入 盒子中的猫可能一同存在死亡和存活情况表,该怪异现象是有本身重要量子力学结论。

目前,英国埃克塞特大学物理学家们发现,温度可能存在存在上边可能不定的情况表:在量子层面上,物体可一同达到有本身温度情况表。這個 怪异的量子悖论是几十年以来首次证实的量子不挑选性关系。

海森堡的某些原理

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,你就越只能精确地知道它的动量,反之亦然。這個 假设规律很久成为当前著名的“海森堡不挑选性原理”。

新的量子不挑选性,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。纳米科学得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1000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挑选关系,当时他的想法是,可能你想知道研究目标的准确温度,最好和最精确的科学依据很久渲染在“水库”中。可不不需要 做个比方:一桶水,可能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一5个 物体的温度,这很久所谓的“热平衡”。

然而,热平衡是通过物体和“水库”不断交换能量来维持的,很久 ,物体中的能量能以无穷小的数量上下波动,使其无法精挑选义。某些人面,可能你想知道你的研究目标的精确能量等级,你就只能把它分离出来,曾经它就只能和任何事物存在接触,交换能量;然而一旦你将研究目标进行隔离,你无法使用“水库”精确测量它的温度,這個 限制使得温度具有不挑选性。

当你进入量子等级时,事情就变得更加奇怪了。

这是一5个 新的不挑选关系,即使有本身典型温度计的能量有轻微的上升和下降,這個 能量仍很久能 在很小范围内被告知。这项最新研究表明,在量子层面上,这详细有的是 真实的,完有的是 “薛定谔的猫”理论形成的。该思维实验指出,一只假设存在的猫装入 盒子中,通过放射性粒子衰变激活,将导致 它逐渐中毒。依据量子力学定律,哪此放射性粒子可能一同存在衰变和未衰变情况表,导致 直到盒子被打开很久,这只猫一同存在死亡和存活的可能,這個 现象也被称为“叠加效应(superposition)”。

研究人员使用数学和理论来精确预测這個 叠加效应怎样影响量子物体的温度测量。

开发這個 新原理的是埃克塞特大学物理学家哈里·米勒(Harry Miller),你说哪此:“在量子等级情况表下,一5个 量子温度计……将一同存在叠加能量等级,亲戚亲戚朋友儿发现可能温度计不再有明挑选义的能量,很久 实际上一同存在不同情况表的组合中,这实际上导致 了亲戚亲戚朋友儿能量测量温度的不挑选性。

在亲戚亲戚朋友儿的世界里,温度计可能显示某一物体温度保持在31-32华氏度,但在量子世界里,温度计可能会问亲戚亲戚朋友一5个 物体一同具有以上一5个 温度条件,新的不挑选性原理不需要 解释量子古怪价值形式。

在量子等级范围内,物体之间的交互作用可不不需要 产生叠加效应,也可不不需要 产生能量。较早的不挑选关系忽略了哪此影响,可能它是否量子研究物体无关。很久 当你试图测量一5个 量子点的温度时,这是非常重要的,這個 新的不挑选关系构建了一5个 理论框架,来考虑哪此相互作用和影响。

米勒指出,这项最新研究报告可不不需要 帮助任何人设计实验,测量物体在纳米等级之下的温度变化。亲戚亲戚朋友儿的研究结果将揭示怎样精确设计探测器,以及告诉亲戚亲戚朋友怎样解释额外的量子不挑选性。