Re: [問題] 關於Quantum tunneling
※ 引述《pipidog (如果狗狗飛上天)》之銘言：
: ※ 引述《xereo (凜悠悠)》之銘言：
: : 最近在做考古，
: : 有一題關於量子穿隧的題目
: : 93清大物理
: : 問題
: : 『量子穿隧一直是量子力學理一個很吸引人的現象，
: : 你有沒有想過這是否表示密閉藥罐裡的藥只要搖的夠用力夠久，
: : 的確有可能掉出來？
: : 同樣道理，如果要你去撞教室的牆，是不是只要橫下心，死命的撞，
: : 總有一天會出現在牆的另外一邊？
: : 請給出理由佐證你的看法。』
: 關於這個問題,一般老師上課或是教科書給你的答案都是"會"!
: 只是說機率太小,以致於你一生都沒見過但我覺得這個說法根本是錯的!
: 全世界有60億人口,每個人活60年好了,這等效上來講相當於3600億年的
: 時間中,我相信類似的實驗到處都在發生,你的手摸桌子,你的腳踏地上,
: 你睡在床上,你一屁股坐在椅子上,你一天幾乎24小時都在進行這個巨觀
: 穿隧的實驗,就拿一秒做一次來算好了,這個實驗在60年之類,在地球上
: 進行了10^20次(這還是人類在進行的部分,外面的鳥摔下來,天空的雨打
: 到玻璃上,路邊的小狗尿尿在路上都還不算,所以有人說10^23次方很大,
: 以這個估計來看我覺得還好)請問機率很低很低好了,作10^20次方次這
: 個實驗,還看不見一次?
: 如果把時間拉得更長,從物質文明開始的這200年就好了,這個數字會在加
: 上3~4倍,為什麼一次例外都沒有被報導過?這樣你真的相信"會!只是機率
: 很低"這種說法?很難接受,我覺得一個人如果活超過60歲,應該至少要讀過
: 一篇某人因為量子穿隧,不小心穿透自己家的地板摔到樓下的新聞,這才
: 符合我們前面的估計.
: 我的答案是不會! 在理論上就不會,原因是因為"inchorence",我們都知道
: 巨觀系統下的粒子數,至少都是用10^23個為單位的,在這樣的系統下做實驗
: ,你要讓每個粒子的波函數同相位根本是完全不可能的事情,這些波函數會
: 彼此進行大量的干涉相消,最後的結果是每個粒子都只是localized自己
: 的晶格位置上,根本就沒有量子效應可言.所以這個實驗,你作無數次都不會
: 成功的,因為這些波函數都沒有in phase,強大的相消的效應,根本不可能
: 有任何entend的波函數,別說穿牆了,就是一個粒子想要靠穿隧跑到隔壁的
: site都是不可能的事情.這就是為什麼量子效應都要對粒子數少的,系統小的
: 才有可能看見.
: 有人說不對啊,那超導,超流,BEC不都是很有名的巨觀量子效應?它們都是在
: 巨觀的尺度下就可以看見的啊? 可是就是這麼剛好,這些效應之所以具觀,
: 就是因為系統裡面的粒子通通的in phase了! 所以你可以用一個巨觀的波函
: 數去同時描述這所有的粒子,所以你會看見在巨觀尺度上的量子效應.洽洽
: 反過來呼應了前面的說法.
: 事實上類似的粒子來有很多,例如像是為什麼Gamma射線可以穿透鉛壁? 這
: 個除了能量高是一個原因外,Gamma射線要接近in phase也是關鍵.甚至高能
: 粒子為什麼可以穿透地球,打到地底? 同樣的,能量之外,in phase也是關鍵.
: Dirac曾經討論過這個問題,早期別人問他說,量子力學裡面最重要也最深刻
: 的內涵是甚麼?他的回答是"不對易".但後來他在他自己的書裡面就改了這個
: 說法,他後來傾向說是"相位".相位是個很神秘的東西,他是一個norm=1的數,
: 並不影響單一個粒子的機率,但是卻製造了可明確觀測到的干涉現象.所以他
: 認為量子力學之所以發現的晚,就是因為這個"相位"隱藏的太神祕了,而
: Heisneberg跟Schrodinger之天才之處,就在於他門發現了這個藏的如此美妙
: 的東西.
: 所以我的說法是,不要再相信什麼只要你一直嘗試,球總有一天會穿牆,我的
: 答案是不會,永遠都不會,球要穿牆,唯一的可能是你先設法讓他們的波函數
: in phase,變成類似超導態,這樣巨觀的量子效應才可能存在.
不好意思請較一下一個問題
我們一般談古典極限下的穿隧行為
用的實驗物體都是棒球 或是生物體這種吧?
問題是這些巨觀物體在型成的過程中都已經變凝聚態了...
形成凝聚態的過程中 電子和原子間形成鍵結 分子分子間又有更複雜的交互作用力
巨分子巨分子又有更複雜的....ETC
可是p版友 文章提的這種波函數相干相消的現象
應該是指一群很單純的粒子 彼此間的作用力可以近似零的狀況下才成立的吧?
如果要談複雜系統或是生物系統....根本不會讓你有機會形成同相性的機會
像BEC或是雷射那種型成巨觀in phase的狀況都是在彼此間沒有鍵結才可能產生
所以我覺得...只要一旦型成凝聚態
是不是就再也不可能產生巨觀穿隧效應了 out of question?
因為生物體根本就不可能有波動性的可能性發生..
一旦生物體忽然變成了同相性 那生物鍵結還有可能會存在嗎?
早就分崩離析了吧????
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另外我最近在八卦版有發一篇和p版友性直雷同的文章
也是關於討論巨觀系統下的穿隧行為
當中有引述關於高能粒子in phase穿透到地球內部的這個現象
但我文章沒註明取自p版友...因為我引用的也只有這各部份
但有其他版友似乎把我那篇文章寄給p版友和物理版的某些人...
他的意思是說我是抄襲他人想法的??
問題是波函數相位相消造成量子效應消失的這個部份我以前就有聽過類似說法...
BEC in phase也不是第一次聽到
只有高能粒子的這個例子我是參考p版友的
希望不要造成任何誤會... 傷了大家的和氣.....
那有任何意見也歡迎各位不吝指教........
謝謝....
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※ 編輯: peter308 來自: 118.161.150.73 (12/06 16:57)
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完整討論串 (本文為第 5 之 5 篇)：