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关于量子力学中波粒二象性的直观理解

很多人说量子力学,尤其是波粒二象性的现象,是无法被理解的,挑战了人们对经典物理的认识。为什么我感觉这个是很自然的呢,本篇给出自己的直观理解,供参考。

1. 粒子性的合理性

我们天然具有二分的思想,一个物体可以不断地进行二分,最终会达到在某种程度上不可继续二分的极限状态,我们可以把这个极限状态称为粒子。

2. 波动性的合理性

如果认为在微观层面上物质的波动性特别反直觉,那么我们不妨假设微观世界中的物质没有具有波动性,只有粒子性,这时我们可以对一个粒子无限放大,从1e-8到1e-15,甚至分辨率更高,在这个粒子的边缘上物质的“存在”和“不存在”有一个不连续的突变,这个突变不是以衰减的形式,而是阶跃函数的形式。无论我们放大到什么层级,例如到了1e-100的分辨率都是这种突变形式。个人觉得这种现象更不物理、更反直觉,因为阶跃函数纯粹是数学上的概念,在物理上很难有不连续的情况。因此,微观到某个层级时物质必须要具有波动性,通过引入波动性才能表述物质的基本性质。

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