微观粒子是以怎样的方式在运动，有怎样的原理呢？
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发布时间：2022-04-22 18:44
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热心网友
时间：2023-10-19 20:09
微观粒子具有不确定性，也就是你无法同时精准的确定一个粒子的位置和速度（也就是海森堡的不确定性原理，前面文章又讲，如果不懂可以去看看），我们先谈一个粒子的位置问题。比如我们观察粒子之前我问：粒子到底在哪里？用宏观世界的角度解释会说粒子肯定在某一个位置，只是我们不知道。但是用微观的角度来解释会说粒子同时处于任意位置的“叠加态”
很多网友表示非常不理解：一个粒子同时处于多个位置。其实这很正常，因为微观世界和我们宏观世界真的很不一样，我们长期都生活在宏观世界，自然无法理解微观世界的特性，但是我们可以用实验和理性的思考让自己一点一点接受这种说法。我们先让大家来直观的看下电子的叠加态到底是啥状态，如下图所示。
电子在被观察前，其实一直处于某个范围内的任意位置，也就是处于某个范围内任意位置的“叠加态”，而且电子从一个位置移动到另一个位置是瞬时完成，没有轨迹，不需要花费时间的。同时也要明白图上展示的电子一会在这里，一会儿在哪里，其实电子一直都处于任意位置，并不是说真的有出现的时间先后顺序，图上只是为了方便大家理解叠加态，所以赋予了电子出现位置的时间顺序。由于电子在不同位置出现的概率不同，我们为了展示粒子在不同位置分到的概率值，所以用一个鸡腿的肥厚程度来表示概率值大小，这个鸡腿就是薛定谔方程解出来的：波函数（上一期文章专门讲解了波函数，如果不懂可以先去看下）。
我们首先来看一个微观粒子是如何运动的，如下图所示，微观粒子就好像是一坨鸡腿一样，沿着x轴做运动，不过这个鸡腿其实是微观粒子的位置概率波函数，啥叫位置概率波函数呢，其实就是根据薛定谔方程解出来的一个函数，这个函数x是一个实数也就是微观粒子的位置，函数的y是一个复数也就是微观粒子的概率值，所以把微观粒子的位置信息当做横坐标，然后把概率值当做纵坐标，就会得出下图这个波函数的样子，可以看出波函数随着时间是在整体向右边运动的，也就是微观粒子是在向右运动，但是你要知道微观粒子到底在哪，对不起，微观粒子同时处于多个位置，也就是下面这坨鸡腿范围内的多个位置。通过上一期的内容我也知道，这个鸡腿越肥的地方，表示粒子出现的概率最大。如果还不懂建议看看上一期文章，专门讲解了波函数。
但是大家不要被这个波函数误导了，千万别以为电子就是这一坨鸡腿，由于y是函数值，也是粒子在该出现的概率值（严格来说y的模长的平方才是概率），所以当你发现这个鸡腿很肥的部位，只能说明对应的x位置出现的概率就很大而已，其实电子一直都在x轴上运动，不会脱离x轴，但是有一点可以肯定：那就是电子肯定会在这个鸡腿范围内存在，范围外由于函数值为0，所以范围外不可能找到电子，所以电子的真实运动情况就是上图所描述的，沿着x轴的正方向做运动，虽然电子在某时刻的位置不确定，但是你会发现电子整体是在往右边运动的，随着时间的推移，电子原来有概率存在的位置，也可能因为波函数随着时间的演化，让这个地方出现电子的概率为0%，反过来说原来不会出现电子的地方，也会因为波函数的演化，让这个地方分到了部分电子存在的概率。
经过以上的分析可以看出，当一个电子朝向某一个方向运动时，其实电子的位置始终处于不确定的，但是整个电子的“概率云”总体方向是朝向你设定的目标在前进的，所以电子虽然是无轨迹的并且可以瞬间移动，但是瞬间移动的范围也必须是自己的概率云的范围内，也就是上面一坨鸡腿范围内，也就是自己的波函数图像范围内。
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时间：2023-10-19 20:09
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时间：2023-10-19 20:10
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时间：2023-10-19 20:11
