為什麼兩個或多個物理實體不能同時佔據同乙個空間位置?

時間 2021-05-08 20:28:38

1樓:申成

平行宇宙不是能確認同一時間在同乙個位置佔據了嗎?如果你認為不能佔據那麼平行宇宙就不存在。平行宇宙不存在那麼薛丁格的貓就不存在。

2樓:董加耕

有人告訴你,因為有泡利不相容原理,所以兩個或兩個以上的實體不能佔據同乙個空間位置,這個回答是錯誤的,因為泡利不相容原理是指,兩個或兩個以上的費公尺子不能同時佔據同乙個量子力學中的狀態,這個「狀態」不一定是空間位置,例如,原子核周圍的電子,它的狀態,其中的乙個含義可能是指能級。不同的「主量子數」、「磁量子數」、自旋量子數」,就構成了核外電子的不同的狀態。

還有人說,這是因為物質之間有斥力,這個回答也沒有道理。你舉的那個例子,兩個人之間就沒有斥力,如果是男女二人,說不定他們之間還有「引力」。假設兩個粒子之間既無引力又無斥力,請問,這兩個粒子能不能同時佔據同乙個空間位置?

實際上,兩個或兩個以上的「客觀存在物」同時佔據同乙個空間位置的情況也是存在的,而且在自然界還大量存在,只不過我們不把這種「客觀存在物」稱為「實體」,或稱構成它們的是「實體粒子」,而是把它們稱為「場」,例如電磁場、引力場等等。同乙個空間位置上,不同的場源所產生的場,包括不同性質的場,都可以迭加,可以同時存在。

根據兩個或兩個以上的「客觀存在物」能不能同時佔據同乙個空間位置這個特徵,我們就可以把所有的「客觀存在物」分成兩大類,一類是實體,將它細分,就可以分成微觀的實體粒子,這種實體或微觀的實體粒子不能同時佔據同乙個空間位置,即不能在同乙個空間位置上相互選加。另一類就是場,兩個不同性質的場,或同一性質但卻是由不同的場源所產生的場,就可以同時佔據空間中的同乙個位置,即它們就可以在同乙個空間位置上相互迭加。

但是,在量子力學中,這個問題變得有些複雜。因為,在量子場論中,場也被量子化了,用粒子來描述了。而且,更麻煩的是,在量子力學中,談論粒子的具體位置已經不被允許了,粒子的具體位置從原理上講就是無法確定的,所有的粒子,不論是把場量子化而得到的粒子,如光子,還是我們原來認定的實物粒子,如電子,都用波函式來描述,而且,這個波函式還是乙個復變函式。

所以,可以這樣說,在量子力學中,你這個問題是乙個不被允許的、毫無意義的問題。

3樓:何文晉

物理不太懂,答題是因為覺得空間位置互異的那個問題是可以在邏輯上稍微分析一下。

個人以為,既然能區分為兩個或多個物理實體,那麼起碼在某「維度」/角度下,它們的「位置」是不同的,也即「這(物理實體)、那(物理實體)」之別,否則區分無法顯現,無從談得上其是兩個或多個物理實體。

乙個可能不太恰當但希望可以有所啟發的例子:

疊起來的兩本書會有公用相同的二維空間座標,或者說(1,2,3)與(1,2,4)這兩個空間位置(/在這兩個空間位置上的物體)在某個二維平面上有著相同的空間位置。

而其中的那兩個物體(的空間位置)雖然在那二維平面上是無法區分的/不是互異的/同一的,但在三維空間中則仍然是有區別的。

4樓:喬捷

誰說物質不能佔據同一空間的?兩團氣體混在一起不就變一團氣體了?兩滴水混在一起不就成一滴水了?

固體通常情況下好像不能混在一起,這是因為原子之間的排斥力。但是如果引力足夠強大,超過了電子簡併力,電子就會被擠到原子核裡去,物體就會變成一團緻密的中子,引力進一步增強,中子簡併力也抵抗不了引力,於是物質就會擠到乙個奇點上,變成黑洞。

5樓:

這個問題等於在問 「原子之間的空間很大,為什麼我們不能穿牆而過?」 因為沒法克服勢壘啊。

題主舉例是「兩個人」,巨集觀物體好吧,提費公尺子、泡利不相容的都是什麼鬼;還有,你們真的確認,泡利不相容,是在講 「2個費公尺子不能同時佔據乙個「空間」」 嗎?

同乙個空間若允許兩個態,2個費公尺子為什麼不能同時佔據那個空間,例如乙個spin up, 乙個spin down就可以了啊。再例如n個電子軌道都重疊於某一處空間,那麼那個空間同時放下2n個電子也是沒問題的(只不過不會2n個電子都停在那裡不動拍大合照)。

具體例子:Franck-Condon原理。 分子兩個振動能級(即兩個電子能級,兩個態)的波函式有效「重疊」程度最大時,這兩個能級之間的躍遷發生的概率最大。

用通俗的語言解釋:在某片山林,有ABC三個丐幫(每個幫最多2位成員,trivial)。相比於AC和BC, 丐幫A和丐幫B有著最大的共同勢力範圍AB,那麼丐幫A的成員小明途徑AB區時就會容易被丐幫B拐去加入他們,當然前提是B幫人數未達2人。

末了,就算強行扯上微觀世界,除了費公尺子還有玻色子呢。

6樓:三十的大叔

事實上這事情應該類似於這樣來回答,我來拋磚引玉一下。

我是學一點點經濟學和投資學的

簡單講巴頓比格斯對於投資者的市場估值和市場情緒論有一段非常精妙的描述,當然這也有賴於他的本科專業,他好像是寫作專業畢業的,所以他當年寫的研報讓人有一種不可言喻的美感。

引文如下:

「Those who seek to relate stock movements to the current statistics of business, or who ignore the strongly imaginative taint of stock operations, or who overlook the technical basis of advances and declines, must meet with disaster, because their judgment is based upon the humdrum dimensions of fact and figure in a game which is actually played in a third dimension of the emotions and a fourth dimension of dreams.」

---Barton Biggs 《Hedge Hogging》

對於原問題也可以拿這句話來理解,即維度的邊界。

知乎上的讀者一般都玩過matlab,很多讀者也知道蟲洞,所以我們既可以簡單的用三維來做出蟲洞的模型,但是基於維度的邊界,我們生而為人卻目前無法理解蟲洞的全部知識,因為如果我們能做到了解全部知識,我們既可以開始時光旅行。

其實時光旅行很簡單,以1.5倍第一宇宙速度繞地球自轉反方向飛行,你就能看到不同時區的你認為自我定義上的自我時區的昨天。但是很多成本是無法達到的。

而昨天也僅僅是自我時區意義上的昨天。

所以維度的界限,可能是我們了解自己認識世界的邊界所在。

胡亂回答的。

在這裡想表達一下粗淺的理解。。。

7樓:Kevin Wayne

我們知道,自然界的物質形態有很多種。譬如說實物、場、暗物質、暗能量等。其中,暗物質、暗能量佔據了整個宇宙的約 96%。

我們日常所提到的物質,嚴格地講應該叫實物――即由原子、分子構成的物質。場是傳遞相互作用的物質,譬如引力場、電場、磁場等。

之所以將它們統稱為「物質」,是因為它們都能相互傳遞能量和動量。這是判斷乙個物理實體能否歸為物質的主要依據。

假設沒有場的話,要想解釋這個世界的性質,就不可避免地涉及超距作用。顯然,這是違背因果律的。根據狹義相對論,能量/資訊傳播的速度不可能超過光速。

具體地講:假如電場不存在,則兩個電荷之間的相互作用就是瞬時的,進而違背因果律。此外,相互作用的本質,就是物質之間能量、動量轉移的過程。能量的轉移需要時間,它是乙個連續的過程。

下面,我們從乙個生活中的案例說起:你每天清晨起來,睜開眼看到的就是一系列物體――牙刷,牙膏,漱口杯、水等等。這些物體都是由自旋為半奇數(波函式交換反對稱)的費公尺子――電子、質子、中子構成的,它們就是構成原子的基本粒子。

而當你舉起牙刷,讓它在你口中上下運動的時候,你手指表面的原子與牙刷表面的原子緊密接觸會產生分子斥力,也即電磁相互作用力 ,這個力將改變牙刷的運動狀態。而力是由自旋為整數(波函式交換對稱)的規範玻色子(光子)與物質粒子(電子)相互作用的巨集觀表現。光子充當了傳遞分子間電磁相互作用的媒介。

生活中,你也會注意到你自己和你身邊的物體都很穩定,不像電燈泡在開啟時發光,熄滅時卻不亮了。這是因為構成物體的費公尺子之間服從泡利不相容原理,它們相互之間保持著適當的平均距離,因而十分穩固不會塌陷。當然,這也是元素週期表存在的原因。

與費公尺子相對的玻色子,如構成光的基本粒子――光子,卻能連綿不斷地布滿所有能夠佔據的空間(靜質量為 0),並可以在燈泡發光時大量產生,原因是光子數在相互作用的過程中(準確地說是拉向量中存在導致光子數不守恆的項)不是守恆的,而費公尺子數目卻是守恆的,因此其表現得並沒有費公尺子那麼穩定。

綜上,兩個物體不能佔據同一位置的原因有三個:

1. 構成原子的基本粒子――電子、中子、夸克作為費公尺子,服從泡利不相容原理,它們相互之間保持著適當的平均距離,因而十分穩固不會塌陷。相反地,構成光的基本粒子――光子,作為玻色子,可以佔據同一位置,並連綿不斷地布滿所有能夠佔據的空間(靜質量為 0)。

2. 核外電子在原子核的庫侖力的作用下,以量子力學規則分布於原子周圍。在原子的尺度下,核與電子之間存在較大的距離。乙個原子中約有 99% 的位置都是空曠的。

3. 此外,物體之間的彈性力與摩擦力足以使兩個物體無法佔據同一位置。彈性力的本質是物體接觸面大量分子間相互作用的加和。

PS. 紫色標註用於解釋題主的問題,紅色標註用於「吐槽」化學~

8樓:ghost

誰說是互異的?

要看維度,把火車比作乙個空間,裡面可以被很多物理實體填充。

把座位看做乙個空間,乙個火車上的座位也可以坐很多人(如果妹子願意擠擠的話)。覺得太小?那10*10奈米的空間裡面,可以被多個原子佔據。還不夠,可以繼續劃分。

總之,你無法找到同乙個空間位置.....

為什麼電腦不能安裝兩個或者多個cpu,這樣運算速度不是很快嘛?

車五 電腦機箱看似很大,但可安裝cpu的位置 主機板面積並不大,如果是itx主機板,連大一點的散熱器都裝不下了,即便是atx板,上面也是很擁擠,各種擴充套件介面,還要裝兩個散熱器,那恐怕對機箱散熱要求太高了。cpu早就是雙核,現在主流都是八核了,相比最初的賽揚奔騰,已經是把幾個cpu整合在乙個插槽上...

手機廠商為什麼不設計兩個或多個鏡頭共用乙個 CMOS,這樣不就可以解決長焦畫質問題了嗎?

這樣的設計肯定是可實現的,也肯定能解決長焦畫質問題。但,會因為體積太大 成本太高,而導致不會有人買 廣大客戶會覺得,還不如既拿著個手機又背一套相機。體積自不必說了,還有就是技術上的難度。當手機那麼點大小的機身變成了可換鏡頭時,那個更換鏡頭的機構如何實現自動操作,得是什麼樣的精度,早些年 手機還都只是...

有兩個或多個鼓手的樂隊有哪些?

asasangrang 乙個敲和太鼓乙個敲爵士鼓算不算 那就是和楽器 和樂器樂團 和太鼓 黑流 旁邊還有彈貝斯的亜沙 爵士鼓 山葵 乙個用身體寫日記的小哥哥 中日混血,中國話東北味那個足的呀 Jintao Xu 路過看到強答一下 我知道兩個鼓的應該有 drew ofthe drew吧https dr...