1樓:象長順居念
量子角度中,粒子是一種概率波,你不能精確的確定粒子在某一時刻的精確位置,但是可以知道在某一時刻粒子在某一位置可能存在的概率。也就是說,在同一外界條件中,你用無窮多次測定粒子的位置,粒子將在不同位置出現,而且粒子出現的概率可以由薛丁格方程求得。牆可以看作乙個勢壘(一段長度陸歷中電動勢高於其他地方),求解薛丁格方程,乙個粒團旅子波通過勢壘後將仍有非零值,但是其振幅將逐早或搜漸衰減,實際中就是粒子穿牆而過了。
但是由於振幅衰減極快,所以在牆另一邊很短的距離內粒子的概率已經微乎其微,大部分還是被牆隔擋住在粒子原來的這一邊的,也就是說,有極少的可能粒子將在牆(或是勢壘)的另一邊出現。
2樓:連禮聶俏
形象的比喻一下:「粒子愛運動」。
總是要不停的運動,是粒子的一種屬性,和其他的外因無關。週期性的振動表現出來的就是波(很多人都愛用的「波粒二相性」這樣玄乎的詞來嚇唬我們)。
因為所有的粒子都在運動,就難免你碰我一下,我撞你一下。在這些你推我搡中,就有可能「借到」足夠穿過勢壘(比如說一面牆中的所有原子)的能量。
這種「借到」的能量就像是你借錢**票:比如你本來是貧民窟裡一文不名的散宴喊窮小子,借了幾萬元去**,結果賺了大錢,不但還清了債務,還住進了與貧民窟一牆之隔的高尚社群。恭喜你,衝野你就成為了乙個利用借得能量穿過勢壘的粒子。
我們用「虛」能量來稱呼這種「借到」的能量,因為這種能量存在的時間不會很長,就好像你借到的錢越多,就必須更快的還清債務。但只要這勢壘不算太高或者牆不算太厚,這極短時的虛能量還是夠用了,足以幫你從貧民窟搬到了高尚社群,完成一次穿牆之旅。
當然,不是所有粒子都能有機會借到虛能量,只有一定比例的祥坦幸運粒子才能獲得,這種幸運的比例就像抽雙色球一樣,取決於概率。
補充一下:我剛才更多是從粒子的角度來說明穿牆而過的,也可以從波的角度來說明。波具有隧穿性質,這和波的「受抑全內反射」有關,這是一種從水波到光波都具有的性質。
把兩塊緊貼在一起的玻璃板放在水波傳播的途中,水波會穿過玻璃板。如果我們把粒子看做是波,那麼粒子也具有水波一樣的性質,穿牆而過也就不是什麼奇怪的事了。
3樓:香長青寒午
我不是很清慶餘舉楚樓主想要問的問題。
牆壁是由分子構成的,而微觀粒子小到完全可以穿過這些分子間的縫隙。)
量子力學具有隨機性,在不對粒子進行觀測時,粒子就是一道彌散毀棚的波,我們無法確定他在某一時刻的精確位置。牆壁是乙個巨大的,富有阻力的勢壘。在經典力學上來看,這個粒子不可能通過著強大的勢壘。
但是,在量子力學中,卻有乙個隧道效應。
粒子透過勢壘的波函式表明在勢壘的另一邊,粒子具有一定的概率,粒子貫穿勢壘。對於能量為幾電子伏的電子,方勢壘的能量也是幾電子伏。
當勢壘寬度為1埃時。
粒子的透射概率達零點幾。
而當勢壘寬度為10時,粒子透射概率減小到10-10
已微乎其微。可見隧道效應是一種微觀譽碧世界的量子效應,對於巨集觀現象,幾乎不可能發生。
樓主應該很明白了,只要極少數的粒子幸運的得到了其他能量,頻率增加,才可以穿過牆壁。
4樓:郭蘭環戌
粒子的位置是概率性的,它有可能出現在任何位置,而且不消耗任何能量,它的較大漏飢可能出返粗返現的位置的集合就凳者是一團雲狀的事物,我們稱為概率雲,在概率雲外的幾率是非常小的,但一旦連續出現概率雲外的粒子,而且連續發生,就會穿牆而過。
為什麼物理學家研究量子「穿牆術」,他們發現了什麼呢?
5樓:網友
在普通世界中看似不可能的事情,在量子世界裡,卻在神奇地上演。微觀粒子可以在一瞬間位於2個地方。微觀粒子最神奇的超能力還在於它能夠穿透看似堅不可摧的障礙。
科學家團隊試圖測量這種奇特現象的持續時間,即量子隧穿時間。他們想通過實驗確定,在粒子進入障礙物,隧穿,並且從另一端穿出的時間。
量子隧穿是指乙個原子或者亞原子能夠出現在障礙物另一側的現象,而這個障礙物被認為是不可能被穿透的。你可以理解你遇到乙個很厚並且無窮大的牆,沒有梯子和蜘蛛俠的特異功能,你是根本無法穿過這個牆的。
但在量子世界裡,這卻是可能的。對於乙個原子或者電子,它可以穿越到障礙物的另一側,就如同它從障礙物上挖了乙個洞似的。
量子隧穿對於物理學家並不陌生。它是許多現代科技的基礎,如電子晶元,隧道二極體。掃瞄隧道顯微鏡也是運用隧道來將固體表面的原子展現出來。
它作為一種掃瞄探針顯微術工具,掃瞄隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子。
量子力學可以使量子隧穿,但科學家們還是沒有徹底搞明白亞原子在穿隧過程中發生了什麼。一些研究者認為,粒子看起來是瞬移到了障礙物的另一側,就如同它被傳送一樣。
研究者起先試圖測量量子穿隧的時間,但測量的結果差異很大。早期這類實驗的困難之處在於,識別量子隧穿的起點和終點非常難。為了簡化實驗的方法,研究者使用磁場來造出了乙個新的時鐘,這個時鐘只有在粒子隧穿時才開始計算時間。
亞原子都含有磁性特徵,當磁性粒子被置於外部磁場中時,它們會像陀螺一樣進行旋轉。這種旋轉也叫做旋進,它旋進的距離取決於它被置於磁場中的時間。利用這一點,研究者製造了磁場障礙物,當粒子進入磁場時,它們旋進,出了磁場時,它們停止旋進。
所以通過測量粒子旋進的時間,研究者就可以知道量子隧穿的時間了。
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