目前對於「單個原子」衰變模型的研究是怎樣的?為何說「單個原子」何時衰變是完全隨機的?是否因能力不夠?

1.目前「單個原子」衰變模型的研究是怎樣的,是否有證據顯示,「單個原子」的衰變並不完全隨機?

2.若「單個原子」衰變完全隨機,與宏觀世界的許多可預測性是如何聯繫的?微觀的隨機到宏觀的可測始於哪一層級?

3.「單個原子」衰變的隨機到多個原子衰變的可測在原子數量上有沒有「閥值」?比如從兩個,三個,四個……n個就可測了?單個到多個衰變的變化機制是怎樣的?

4.單個原子做開關的薛定諤貓,和多個原子做開關的薛定諤貓,在可測性上有何區別?

5.本題的「可測」與「完全隨機」對應,只要不是完全隨機,即認為可測。「完全隨機」是指無法在時間軸上做出事件發生的概率分布。說法不合常規,我想,都懂我的意思,我找不到更好的表達方式了。


首先,越往量子力學的角度去考慮,就越能體會到,隨機才是世界的本質,確定可測反而只是我們看到的結果而已(就像一場皮影戲,你看到的只是幕布投下的影子罷了),或者說,波函數才是本質,測量結果只是其性質的的部分體現。

然後,不存在什麼閾值,也不存在什麼界限,我給你打個比方。

假設我們有一個完美的硬幣,每次拋擲總是能有50%幾率正,50%幾率負。

那麼:

一、拋一次,請問正面幾次?——零次或一次,幾率各半。

二、拋一百次,請問正面幾次?——五十次左右,但直觀上也能看出誤差不小,很有可能是五十五次或者四十四次,偏差個10%很正常。

三、拋一億億億次,請問正面幾次?——五千萬億億次,即使有偏差,也很小很小了,除一下得出百分比,那麼直觀上也能覺得幾乎就是0%的誤差了。

這就是微觀隨機到宏觀確定的過程(我盡量少用數學),你非要說起始於多少個硬幣才算確定,非要給出一個閾值,就如同問「多少顆沙子才能算一堆呢?」一樣,只是一個數學上的定義的遊戲。


謝邀。

「單個原子衰變模型」這種說法很奇怪,說得好像單原子衰變跟多原子衰變是不同的物理規律決定的一樣。原子衰變就是一個很普通的量子力學現象,一個態演化一會兒之後跟原來的態有所不同,演化前後兩個態的內積的模方就是原子在這段時間內不衰變的概率。

任何證據都表明單原子衰變是隨機的。

宏觀可預測性是統計的結果,中心極限定理什麼的聽說過沒有?將一枚硬幣拋一次,正面向上硬幣數的期望值是1/2,標準差是1/2,不確定度有(1/2)/(1/2)=100%。但是如果你拿1億枚硬幣一齊拋一次,那正面向上硬幣數的期望值是5千萬,標準差是5千,不確定度有5千/5千萬=0.01%。所以對於動輒阿伏伽德羅常數個粒子組成的宏觀物體來說,不確定度當然就小得可以忽略了。

「閥值」是什麼鬼?小學語文沒學好么?「閾值」都能寫錯?不管單個原子還是多個原子一段時間後的衰變情況都可以預測啊。比如單個原子一段時間後的衰變概率為P,那麼N個原子在同樣長的一段時間後衰變個數的期望值就是NP,方差就是NP(1-P),不確定度就是sqrt{frac{1-P}{NP}}。如果你非要把「不確定度足夠小」叫做「可預測」的話,那請你先定義好「足夠小」是多小。


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