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使一個物體降溫至絕對零度,會不會使其降維?

完全靜止的狀態下是不是時間和空間都對其失去意義了?


那個芙蘭朵露真是一本正經地胡說八道。。

╮(╯_╰)╭

關於降維這種事,只要量子效應足夠強,使得波函數在空間上的量子數被確定,那麼就相當於降維了。。

二維電子氣就是這麼做的,拿異質結做了一個勢阱,其一個方向上的動量量子數因為能級太寬而被固定【溫度不夠高】,而在另外兩個方向上的動量量子數則沒有任何限制,所以等效地來看,相當於降維了,從三維降到了二維。。

當然,就算是在被限制的方向上,不確定關係也是滿足的,這體現在基態的零點能上。。


物體降溫到零度,時間失去意義?所以dota作者icefrog名字是這樣來歷嗎?


瀉藥,很有意思的問題。

現實世界中物體無法達到絕對零的根本原因,就是量子力學裡的不確定性原則。任何一個粒子的位置和動量不可能被同時精確測量。而一個達到絕對零度的粒子,你可以說他的位置是精確的(靜止不動在那個點),或者說是他的動量是精確的(動量為0),所以無法實現。這個根本性的矛盾不解決,我們可以宣稱物體不可能達到絕對零度。

那麼降維可能實現嗎?現代物理學的答案其實是:可以。量子霍爾效應的實驗中有一個很有意思的現象:2DEG,二維電子氣體。實驗的原理是通過不同物質間的Band Gap,製造一個三角形的勢井。這個勢井如此陡峭,以至於兩個電子沒法並排排列在同一個能級上,就成為了二維的電子氣。

那麼這個2DEG有沒有動能不確定性呢?有。有沒有位置不確定性呢?依然有,都在剩下的兩個維度上。所以它是完全符合不確定性原則的一個物理模型。結合上面的推論,絕對零度是不符合不確定性原則的,所以我們可以得出絕對零度和降維之間沒有必然聯繫。

事實上,只要粒子可以繼續在他剩餘的維度上釋放自己的位置和動能,那麼不確定性原則永遠成立,而絕對零度也永遠無法達到。唯一的例外是降到0維:粒子沒有任何維度可以移動,這個過程聽起來倒是很像絕對零度。但我學物理這麼多年,還從來沒聽說過哪裡討論到0維了,所以我覺得這也沒什麼意義,就好比說0乘以任何數都得0一樣。

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聽說有人懟我,看了半天也沒看出來我哪寫錯了,貼一個MIT的鏈接吧:

http://web.mit.edu/course/6/6.732/www/new_part1b.pdf

最常用的製備2DEG的方法就是MOSFET,通過給drain加電壓,改變那一邊的band gap,形成一個三角形的勢井。

原答案里唯一不準確的地方應該是我說不確定性原則在剩下兩個維度,這句話是錯的,事實上電子的波函數在第三個維度(三角井的橫截面),而在剩下兩個維度可以自由移動,所以不確定性原則不僅僅在二維,而是在三維中依然存在,可以說這並不是完全的2D,更像是一種偽2D,但我沒聽說過真2D(電子在一個方向上完全無法移動),所以我姑且理解為這就是所謂的降維吧。


不能,就算色散力已經無法維持物質的形狀,變成了無數的單個原子,原子依然是有厚度的


降維我不懂,但我知道,溫度和微觀粒子的運動有關,溫度越高,運動越劇烈,溫度越低,運動越慢,就我看來,微觀粒子運動所造成的宏觀變化,比如花開花落,就是時間的體現,我覺得如果一朵花里的每個微觀粒子都停止運動,那麼對於花來說,時間就停止了,所以當絕對零度時,我猜測所有微觀粒子都停止運動,也就是時間停止了,所以絕對零度不可能達到只能接近就是因為我們可以把物質變化的速度變慢,也就是相對於物質而言時間變慢了,但我們沒能力把時間暫停,那時上帝的活兒(來自民間科學家的猜測。。。)


絕對零度下並不是靜止,時空和動量都是有意義的。量子力學課上講到微擾以前都是在絕對零度下推導的。


那是不可能的,討論這個問題是沒有意義的。並不會使他降維


大概會?不太清楚。但是重點不是絕對零度。


現代物理學一般認為絕對零度無法達到 所以你假設一個不可能然後問出現這個不可能出現的情況會有不會有某種可能 我覺得可能不會有人告訴你可不可能 然後靜止和運動都是相對的 完全靜止這四個字又是一個偽命題


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