量子转弯100:日常技术背后的怪异科学

联合国已宣布2025年量子科学技术的国际年份,这是自量子力学诞生以来100年,这是一个物理学的分支,这完全改变了我们了解宇宙的方式。虽然量子科学听起来可能很遥远或很复杂,但它是我们每天使用的许多事情的背后,包括电话或[…] Quantum旋转100:日常技术背后的怪异科学是在Knowridge Science报告中首次出现的。

来源:Knowridge科学报告
信用:Unplash+。

联合国已宣布2025年量子科学技术的国际年份,这是自量子力学诞生以来100年,这是一个物理学的分支,这完全改变了我们了解宇宙的方式。

虽然量子科学听起来可能很遥远或复杂,但它是我们每天使用的许多东西,包括您用于阅读本文的手机或计算机。

量子力学始于1925年,发表了开创性的科学论文,该论文解释了电子和光子等微小粒子如何移动和相互作用。

这些颗粒构成了我们周围的一切,了解它们的行为已导致了强大的技术的发展,从电子产品到激光再到医学成像。

尽管背后有复杂性,但现代电子设备却很简单且可靠地使用。您点击手机屏幕,并立即响应。

但在表面下,这些设备依赖于包括很多不确定性的量子规则。

实际上,量子物理学中的核心思想之一是不确定性原理,该原理说您不能同时知道粒子的确切位置和动量。如果您知道电子在哪里,则不能说它的进展速度有多快,反之亦然。

不确定性原理

这个想法不是我们技术的限制。

这是内在的自然规则。在量子科学中,我们使用称为波函数的数学工具来替代确定性,以描述我们对粒子的了解并预测实验的可能结果。

波函数

尽管量子力学是非常精确的 - 其中一些预测与实验相匹配,比一万亿美元的一部分要好,但仍引发了深刻的问题。一些科学家认为这只是做出预测的工具,而另一些科学家认为这应该解释现实的真实本质。这场辩论一直持续到今天。

资料来源:墨尔本大学。