每個同類分子或同類原子它們的性狀是完全一樣的嗎?
01-13
它們的外表,特性,什麽的。現代科學是否是無法觀察到它們之間的微小差別,也無法證實它們是完全一樣的?
「完全一樣「是指什麼情況下?考慮周圍環境嗎? 金晨羽?16:55就是說它們有沒有像人類這樣的不同特徵。人類的基本特徵是相同的,但是有很多的其它差別。
曾舉臣?17:03?刪除 再舉個例子,我們觀察一群個頭差不多的同一種屬螞蟻,很難發現它們的細微個體區別,但相信它們內部對於這些差別十分敏感。
微觀結構中"外表"就是個偽概念。外表是用來形容宏觀結構的。
舉個例子,原子的微觀結構是原子核和電子云。一個直徑10Am的原子其原子核直徑才不到0.1Am。
其外部也不是一成不變的外殼,而是一片尊循量子力學運動規律的電子云。微觀世界尊循量子力學的定律。最後你會發現所有的微粒並不是按照力和加速度這樣的方式運動的,而是以一種德布羅意波(物質波,也是一種概率波)的形式運動。
每個微觀粒子都是個概率問題,一串連續的,同源的,向著單一方向,以相同頻率射出去的光子,其實他們的運動方向不是直線……而是沿直線方向概率最大。相關說明可以參看」泊松亮斑「的實驗和解釋。然後是對你的回答:
所謂」性狀「,也是個宏觀概念。微觀粒子沒有顏色,沒有密度等物理性質。只有質量、速度、電位、角速度、勢能……描述它們運動的方程是波函數,而不是體積、速度、方向、位置……每個粒子的波函數是不一樣的。但是你沒法用宏觀的變數去描述它。我們了解世界主要靠看、聽。看主要通過光線,聽主要通過聲波震動。而光子本身就是微觀粒子,微觀尺度也沒有空氣存在,於是也就沒有聲波傳導的介質。沒法看,沒法聽,更沒法觸摸。所以,沒有性狀,只有波函數。沒有確定的運動,只有概率。我們所觀察到的宏觀世界的運動規律,只是在量子力學框架下,最大概率的一種表現而已。
這可能是一個很難接受的概念,但是,它是真的。
ps:我不是量子物理和量子化學專業的。所以可能有些東西不盡嚴謹,還望@陳浩 幫忙指正。題目的陳述是有誤導的,當然這不是故意。
當你說"每個"的時候,你已經在區分這些粒子。在那樣小的尺度,我們有"全同粒子"[1]的概念,其實更正確的理解是"無法區分的粒子"。
這裡的"無法區分"有兩個意思:不可能通過內稟性質,比如電荷質量來區分;不可能通過位置(比如晶格上的原子可區分)或軌跡來區分。兩個電子放到一個盒子里,他們是全同的,你根本不能說"這個"和"那個"。 全同粒子是一個假設,其正確性體現在大量的宏觀現象只有承認了不可區分才能解釋。 [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Identical_particles拋塊磚。忘得差不多了…… 同類原子是不可分辨的。「全同粒子假設」是量子力學的基本假設之一。
請先定義「同類」。否則我就說「所謂同類就是一樣。不一樣的不同類。」
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