引力波探测器(LIGO)或许可以用来研究“薛定谔的猫”?
薛定谔的猫——那只著名的处于生生死死叠加态的猫——终究只是一个思想实验,在现实世界中,没有任何宏观物体能处于量子叠加态之中,不论是一块石头还是一只猫。
虽然科幻作家们喜欢“遇事不决,量子力学”,但物理学家们还并不能真的解释,为什么宏观物体通常不遵循量子力学?虽然他们已经创造出了退相干这个专业术语,来命名微观与宏观之间存在的那道鸿沟。研究大质量物体的量子态,可以帮助物理学家确定神秘的退相干过程到底是如何发生的。
唯一的问题是,我们要怎样得到一个处于量子态的宏观物体?
最简单的办法是降温,如果你能把一个台球或者苹果的温度降到接近绝对零度,你就有机会让它进入量子力学主宰一切的世界中。温度是个宏观统计量,温度的本质是原子的运动。要想让温度降低到接近绝对零度(0K),就需要让原子尽可能的停止运动。
可是要如何才能让原子停止运动呢?
幸运的是,你依然可以依靠牛顿第一运动定律,不需要引入其它神秘因素。只要你能预测原子的运动方向和速度,并及时施加一个反方向的作用力,就能减缓原子运动,剩下的是耐心。这项技术被称为反馈冷却。利用反馈冷却技术以及其它辅助手段,低温物理学不断刷新最低温度的极限,2015年,达到了5000亿分之一K。
但该技术最大的难点在于,随着原子越来越多,原子之间的相互碰撞影响会变得越来越复杂,让原子的运动变得越来越难以预测。比如前述成就涉及到的原子数量就非常少,少到与“真空”区别不大的程度。
简言之,要想利用反馈冷却技术冷却宏观物体,是一项不可能完成的任务。
至少曾经是这样。
直到,为了探测到广义相对论预言的引力波,物理学家和工程师们设计出了LIGO,当LIGO证明自己真的能探测到极其微弱的引力波的同时,也在无意间让曾经不可能完成的任务有了实现的可能。
最近,一组科学家利用LIGO的振动反馈系统,将LIGO中使用的四面大镜子(每面重40公斤)冷却到了极其接近量子态的程度。为了完成这项任务,他们利用了LIGO的振动反馈系统,用激光测量镜子之间的相互振动,用一个电磁场来同步这些镜子间的振动。
经过反复实验,实验团队在给定时间内把这四面镜子之间的相对振动次数从十万亿次级别降低到10.8次,如果换算成温度,此时镜子的温度大约在10^-9K(nanokelvin)级别,镜子可能已经处于量子态的边缘。根据某种换算规则,这相当于让一个质量为10kg物体处于其运动基态(the motional ground state)。
这是第一次把如此重的宏观物体冷却到nanokelvin的程度,这可能打开了通过实验研究量子力学与宏观世界交互的一个窗口。
该研究近期发表在《科学》上。
#微博公开课# #薛定谔的猫#
薛定谔的猫——那只著名的处于生生死死叠加态的猫——终究只是一个思想实验,在现实世界中,没有任何宏观物体能处于量子叠加态之中,不论是一块石头还是一只猫。
虽然科幻作家们喜欢“遇事不决,量子力学”,但物理学家们还并不能真的解释,为什么宏观物体通常不遵循量子力学?虽然他们已经创造出了退相干这个专业术语,来命名微观与宏观之间存在的那道鸿沟。研究大质量物体的量子态,可以帮助物理学家确定神秘的退相干过程到底是如何发生的。
唯一的问题是,我们要怎样得到一个处于量子态的宏观物体?
最简单的办法是降温,如果你能把一个台球或者苹果的温度降到接近绝对零度,你就有机会让它进入量子力学主宰一切的世界中。温度是个宏观统计量,温度的本质是原子的运动。要想让温度降低到接近绝对零度(0K),就需要让原子尽可能的停止运动。
可是要如何才能让原子停止运动呢?
幸运的是,你依然可以依靠牛顿第一运动定律,不需要引入其它神秘因素。只要你能预测原子的运动方向和速度,并及时施加一个反方向的作用力,就能减缓原子运动,剩下的是耐心。这项技术被称为反馈冷却。利用反馈冷却技术以及其它辅助手段,低温物理学不断刷新最低温度的极限,2015年,达到了5000亿分之一K。
但该技术最大的难点在于,随着原子越来越多,原子之间的相互碰撞影响会变得越来越复杂,让原子的运动变得越来越难以预测。比如前述成就涉及到的原子数量就非常少,少到与“真空”区别不大的程度。
简言之,要想利用反馈冷却技术冷却宏观物体,是一项不可能完成的任务。
至少曾经是这样。
直到,为了探测到广义相对论预言的引力波,物理学家和工程师们设计出了LIGO,当LIGO证明自己真的能探测到极其微弱的引力波的同时,也在无意间让曾经不可能完成的任务有了实现的可能。
最近,一组科学家利用LIGO的振动反馈系统,将LIGO中使用的四面大镜子(每面重40公斤)冷却到了极其接近量子态的程度。为了完成这项任务,他们利用了LIGO的振动反馈系统,用激光测量镜子之间的相互振动,用一个电磁场来同步这些镜子间的振动。
经过反复实验,实验团队在给定时间内把这四面镜子之间的相对振动次数从十万亿次级别降低到10.8次,如果换算成温度,此时镜子的温度大约在10^-9K(nanokelvin)级别,镜子可能已经处于量子态的边缘。根据某种换算规则,这相当于让一个质量为10kg物体处于其运动基态(the motional ground state)。
这是第一次把如此重的宏观物体冷却到nanokelvin的程度,这可能打开了通过实验研究量子力学与宏观世界交互的一个窗口。
该研究近期发表在《科学》上。
#微博公开课# #薛定谔的猫#
这几种手相的人,注定大富大贵!
首先,把你的手放在一个水平的位置,然后把杯子里的水倒进你的手中间。一分钟后,观察你手中间的水,看看有多少。水越多代表着财富就多。
手掌不要把它弯曲自然地放下,中间没有凹陷去,记住在中间凹陷下去是很重要的。不能弯曲就平平放这中间能够倒水进去最好,倒水能够留得住,就是你这一生财库薄弱。
1、巽区隆起
巽区这个部位,属于风头之位,如果巽区这个位置隆起,一定是能够获得钱财的,意味着有很高的声誉和高收入。在生活中看看哪个人的位置巽区高,那么这个人赚钱就多。
如果自己巽区高,但是你没有钱,别担心。如果你努力创业,你一定能把你的财富排名推向前列。
2、软手软肉
手掌颜色白是一种财富,很容易嫁给有钱人。如果手掌是血红色的,那是辛苦劳碌命,你必须忍受;如果是深黄色的,那就意味着嫁给富人的机会很小。手心柔软,富贵。如果手心硬,就不可能嫁给有钱人
3、感情线长
感情线应该是长而向上的,这意味着乐观进取、无私奉献、广为人知的双赢和共同富裕,也意味着不消极,能够找到解决困难的办法。在感情线末端分三叉,这是一条幸福的婚姻线。结婚后,你可以帮助你的丈夫,这样就会有财富和幸福。可以帮助改善这方面的财富。
首先,把你的手放在一个水平的位置,然后把杯子里的水倒进你的手中间。一分钟后,观察你手中间的水,看看有多少。水越多代表着财富就多。
手掌不要把它弯曲自然地放下,中间没有凹陷去,记住在中间凹陷下去是很重要的。不能弯曲就平平放这中间能够倒水进去最好,倒水能够留得住,就是你这一生财库薄弱。
1、巽区隆起
巽区这个部位,属于风头之位,如果巽区这个位置隆起,一定是能够获得钱财的,意味着有很高的声誉和高收入。在生活中看看哪个人的位置巽区高,那么这个人赚钱就多。
如果自己巽区高,但是你没有钱,别担心。如果你努力创业,你一定能把你的财富排名推向前列。
2、软手软肉
手掌颜色白是一种财富,很容易嫁给有钱人。如果手掌是血红色的,那是辛苦劳碌命,你必须忍受;如果是深黄色的,那就意味着嫁给富人的机会很小。手心柔软,富贵。如果手心硬,就不可能嫁给有钱人
3、感情线长
感情线应该是长而向上的,这意味着乐观进取、无私奉献、广为人知的双赢和共同富裕,也意味着不消极,能够找到解决困难的办法。在感情线末端分三叉,这是一条幸福的婚姻线。结婚后,你可以帮助你的丈夫,这样就会有财富和幸福。可以帮助改善这方面的财富。
#健康中国行动2030# 【记下这些伸展动作,和肩、颈、背、膝局部疼痛说Bye Bye! —— 减轻脚部疼痛 】
● 现代人的生活方式是非常不好的,整日坐在电脑前,又缺乏锻炼,因此经常会出现身体疼痛的感觉。
● 这些伸展动作则可以让你在座位上进行,既方便又简单。不管你是在家里,在办公室还是在公园的长椅上,都可以做这些伸展动作来缓解身体的疼痛。
▌ 减轻脚部疼痛
● 当你一天中长时间站立或行走后,你的脚部就很容易出现疼痛感,这时你不妨试试这个动作。
♦ 将一只脚放在另一只脚前面。
♦ 将后脚朝下并往地面卷。
♦ 轻轻施加压力,使你感觉到整个脚板都在舒展。
♦ 保持这个动作30秒。
♦ 慢慢松开脚,回到原来位置。
♦ 换另一只脚重复同样的动作。
★ 提示:如果你能把鞋子脱掉,效果更好。
● 现代人的生活方式是非常不好的,整日坐在电脑前,又缺乏锻炼,因此经常会出现身体疼痛的感觉。
● 这些伸展动作则可以让你在座位上进行,既方便又简单。不管你是在家里,在办公室还是在公园的长椅上,都可以做这些伸展动作来缓解身体的疼痛。
▌ 减轻脚部疼痛
● 当你一天中长时间站立或行走后,你的脚部就很容易出现疼痛感,这时你不妨试试这个动作。
♦ 将一只脚放在另一只脚前面。
♦ 将后脚朝下并往地面卷。
♦ 轻轻施加压力,使你感觉到整个脚板都在舒展。
♦ 保持这个动作30秒。
♦ 慢慢松开脚,回到原来位置。
♦ 换另一只脚重复同样的动作。
★ 提示:如果你能把鞋子脱掉,效果更好。
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