所有物质在量子水平上都具有波粒二象性

文章来源:健康时报 2019-10-09 14:21

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在19世纪初,英国科学家荣格(Thomas Jung)证明了光子-最小的光粒子-具有波粒二象性。随后,荣格的著名实验中使光的粒子穿过具有两个狭缝的障碍物,然后在障碍物后面的墙上形成了干涉图像-这种图像是有波的特点,当它们大量地穿过相同的两个狭缝时。

 

最新研究发现:所有物质在量子水平上都具有波粒二象性

 

一百多年后的1927年,美国物理学家戴维森(Clinton Davidson)和杰默(Lester Jermer)用电子(原子的组成部分)进行了荣格的实验,结果证明, 有波粒二象性的不仅是光子,而且包括其他物质。该实验的结果成为了波粒二象性的基础-不同时候物质会表现出波或粒子的形态。

因此,科学家得出的结论是,在量子水平上,从细菌到恒星,几乎所有事物都具有波粒二象性。

前几天,来自奥地利维也纳大学和瑞士巴塞尔大学的物理学家发表了一项研究:他们设法用打破纪录的最大分子(包含2,000个原子)重复了荣格的实验。该分子被称为“富含氟烷基硫烷基链的低聚四苯基卟啉”(从名字就看出来了)。

问题在于观察这种大分子的波粒二象性要困难得多,因为物体越重,形成干涉图像的波越短。由2000个原子组成的“实验”分子的重量是一个氢原子的2.5万倍,其中必须考虑所有因素,包括地球的重力效应。

结果,检测器检测到干涉图像,并且实验证明了即使在较大的规模下,物质的量子性质也可以表现出来

“我们的研究结果与量子理论非常吻合,经典物理学无法解释这个。”该研究的作者写道.

 

最新研究发现:所有物质在量子水平上都具有波粒二象性

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