#科普#量子物理(7)

Words
1353
Reading
7 min
Listen
Play
7y

格马利翁效应

我们的行为会因为别人的期待而发生变化吗?会的。这叫格马利翁效应。

简单来说,在鼓励和赞许的环境中,即便是老王卖瓜,孩子也会表现的比预期更好。反之,在诋毁和负面中,孩子的能力表现会比他原本的表现有所不如。所以他人赋予的期望对我们的行为是有影响的。

量子物理的微观世界同样也有格马利翁效应,为什么物理学上会有此效应还不知道。

奥维德的《变形记》就描写了格马利翁效应这个概念的传说。

塞浦路斯有一位国王皮格马利翁,他是一位雕刻国王,沉迷雕刻不可自拔。有一次,他用象牙作材料,雕刻了一尊加拉忒亚像。这尊雕像太完美了,以至于国王爱上了它,他乞求神灵赋予雕像生命。最后,国王得偿所愿。

萧伯纳就塞浦路斯国王皮格马利翁的故事写出剧作《卖花女》,后来乔治·库克根据此戏剧改编拍出了音乐电影《窈窕淑女》。影片中的教授希金斯和人打赌,他有能力把卖花女变成一位真正的淑女,结果和国王一样,希金斯爱上了自己调教出来的“作品”。

光的样子

做双缝实验的托马斯·杨从小厉害到大,两岁阅读已经无障碍,14岁时同时学习十二种语言,本科读的药学,1796年物理学博士读到手。他的其他成就不提,说说他有名的双缝实验,这是研究光的波动性质的。

1801年,年轻的托马斯·杨做了双缝实验。

牛顿认为光是有微粒组成的。而这个实验证实光不止有微粒,还有波动。当然牛顿说的微粒和量子力学中的微粒差别很大。一直到19世纪末,麦克斯韦实验证实了光是一种电磁波。

双缝实验怎么证实光是一种波的呢,之前一直认为是微粒?


图片来源:图片来源:commons.wikimedia.org

托马斯·杨让光穿过一个有两条缝隙的隔板,照到隔板后面的墙上。可以清楚的看到墙上亮的地方,光通过两条缝隙后变成的样子。


自己画了一个

波的扩散像湖面的涟漪荡漾开去,铅笔画的弧线是光波,光波穿过两条缝隙后变2波,再次各自荡漾开去。2波相遇会产生干涉现象,分别为相长干涉和相消干涉。最后墙上出现的是明暗交替的光。

图中蓝色直线区域就是2波的波峰相遇,它们就会相叠,墙上的光也就会更亮,这是发生了相长干涉。

红色直线区域是一波峰和一波谷相遇,它们会相抵,墙上这片区域也就没有光,这是发生了相消干涉。

如果把蜡烛换成打枪,子弹穿过两条缝隙打到墙上,弹孔会成2条直线。所以双缝实验证明了光是一种波。

牛顿当年也是注意到过干涉问题,但不是很确定,所以最后偏向光是微粒组成的。牛顿的拥趸倒是比他还有信心,粒子性概念延续了100多年。托马斯·杨的双缝实验公布后好多人是不信也不想信的,大多是英国的。后来陆续有实验证明光是一种波。最后,麦克斯韦为光也是微粒做了定论。

双缝实验100年后,是的,直到1905年,光的波性才被大家承认。

1905年爱因斯坦发表了四篇论文。

第一篇论文重新对光的性质做了讨论,引入光量子这个概念。

第二篇论文写了布朗运动。在理论层面证明了原子的存在,不再仅仅是个有用的概念。

第三篇论文推出狭义相对论。

第四篇论文论述质量和能量守恒,E=mc ²

爱因斯坦的博士论文是对液体里的原子运动进行观察研究统计,此研究无法忽略掉普朗克提出的量子能量包(普从伦理上证明了一个电子只能发出微量能量包——量子)。之后,量子更名为光子。

光由光子组成这一理论在二十年中没有被认可,一直到爱因斯坦对光电效应的研究在1922年获得诺贝尔奖(爱因斯坦不是因为相对论斩获诺贝尔的)的一年后,学术界才关注起量子这一概念。


Posted from Steem中文社区 : http://cnstm.org/blog/2019/10/23/%e7%a7%91%e6%99%ae%e9%87%8f%e5%ad%90%e7%89%a9%e7%90%86%ef%bc%887%ef%bc%89/


#科普#量子物理(7) | Ecency