电子到底是粒子还是波?它为何具有波粒二象性?
原标题 :电子到底是电到底粒粒子还是波 ?它为何具有波粒二象性 ?
先说答案 :电子是波 !
确实 ,还波在我们的为何固有思维里,会认为电子是波粒粒子。上学时课本上会告诉我们光子既是象性粒子也是波,这就是电到底粒波粒二象性,电子也是还波一样。
不过 ,在量子力学里 ,波粒并没有粒子的象性概念 。
量子力学并没有波粒二象性的电到底粒概念 ,也没有说某个粒子既是还波粒子又是波 ,或者说有时表现为粒子特性,为何有时表现为波的波粒特性 。爱因斯坦虽然通过光电效应证明了光以离散的象性形式出现,但并没有说离散的能量就是粒子。
说白了 ,粒子 ,其实是不存在的 。
之所以很多地方会用到粒子的概念描述,更多的是方便大家理解想要理解的意思,毕竟我们的固有思维里认为粒子是肯定存在的 。
而如果能完全排除粒子的概念 ,全部用波来代替 ,那么理解量子力学就会简单很多,就像物理学家德布罗意做的那样 ,直接用物质波来描述。
德布罗意之初,所有的粒子实际上都是某种波,并给出了波量子的波长与动量之间的关系公式 ,为之后的薛定谔波动方程指引了方向。
其次,我们经常所说的波粒二象性误导了很多人 。
很多人认为,波粒二象性意思就是说某种事物既是粒子又是波 ,或者说既表现出粒子特性,又表现出波的特性 。
但波粒二象性体现出的就是波动性 ,而所谓的粒子特性只是波动性在特定条件下的一种表象而已 。说白了,波动性才是更本质的东西 。
打个比方 ,引力是一种表象 ,而时空弯曲才是更本质的东西。
这也是为什么我们会用波函数描述基本粒子(暂且这么叫)的行为特征 ,当我们测量电子的行为时,波函数就会坍缩 ,于是我们就发现了电子,很多人就会认为发现的电子就是粒子,但其实并非如此。
在测量的过程中 ,电子这种波并不会转换为粒子 ,它始终是波,只是在测量是电子变成了无限定域性的波而已 。
什么意思 ?就是说 ,不管在什么空间 ,对于电子来讲都只能算作局部,测量行为并不会让电子这种波变成电子,只是从一个无限存在的波变成局部的波。
而现代科学体系早就指出 ,基本粒子其实就是波的激发形成的 ,也就是,本质上还是波,只不过是到激发的波,也就是说 ,波的不同表现形式就会形成我们常见的不同粒子!
可能有些绕嘴 ,但你只需要记住,电子就是波,只能是波 ,而且总会是波 !