為什么宏觀世界沒有量子糾纏，波粒二象性，量子隧穿呢？

為什么宏觀世界沒有量子糾纏和波粒二象性呢？按常識，宏觀世界的一切都由微觀世界決定。

既然宏觀都是由微觀決定的，那么微觀規(guī)律也一定也適用于宏觀現(xiàn)象

如果我們能完全掌握微觀世界的所有知識，那從微觀一定可以推導(dǎo)出宏觀規(guī)律。而反過來，從宏觀規(guī)律就未必能推導(dǎo)出微觀規(guī)律。這一論斷不僅適用于物理學(xué)，也同樣適用于經(jīng)濟(jì)學(xué)，歷史學(xué)，生物學(xué)等所有學(xué)科。

如果微觀和宏觀出現(xiàn)偏差，那只會(huì)存在一種可能，那就是我們對微觀世界的認(rèn)知度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠！

在物理學(xué)中，宏觀理論的基石是牛頓力學(xué)和廣義相對論；微觀理論的基石則是量子力學(xué)。

現(xiàn)在很多人都有一種錯(cuò)覺，認(rèn)為牛頓力學(xué)和量子力學(xué)存在難以逾越的隔離帶，兩者沒有什么關(guān)聯(lián)。因?yàn)槲⒂^世界的波粒二象性，量子疊加，以及不確定關(guān)系在宏觀世界貌似并不存在。

但要是仔細(xì)一想，這根本就不可能。因?yàn)楹暧^世界也都是由無數(shù)個(gè)微觀粒子構(gòu)成。那量子力學(xué)一定是決定牛頓力學(xué)的，而牛頓力學(xué)則很難作用到量子力學(xué)中的。

物理學(xué)史也正好驗(yàn)證了這一點(diǎn)。

1924年，德布羅意提出了物質(zhì)波的概念，認(rèn)為所有微觀粒子都具有波動(dòng)性。

隨著量子力學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)家漸漸發(fā)現(xiàn)微觀粒子的粒子性只是表象，所有微觀粒子本質(zhì)上都是波。波動(dòng)性才是微觀粒子的本質(zhì)。

所以如何描述微觀粒子的波動(dòng)性才是真正量化微觀粒子運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)理論。

既然粒子都是波，那波就有波狀，而且波狀會(huì)隨著時(shí)間不斷變化，我們只需描述波狀隨著時(shí)間如何演變就能掌握微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

而薛定諤方程正是用于描述粒子波動(dòng)性隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)模型。毫不夸張的說，薛定諤方程在微觀世界的重要性絕不亞于牛頓三大定律在宏觀世界的重要性。

可即便微觀世界的“牛頓力學(xué)”已經(jīng)誕生，但問題依舊存在，這是因?yàn)榱Ｗ拥牟▌?dòng)性會(huì)隨著測量而坍塌，薛定諤方程雖然可以很好地計(jì)算出粒子波動(dòng)性坍塌的結(jié)果，但卻無法解釋波動(dòng)性坍塌的內(nèi)部機(jī)制！

熟悉電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的小朋友們都知道，只要我們?nèi)ヌ綔y電子，電子就會(huì)喪失波動(dòng)性，從而表現(xiàn)出類似宏觀世界的實(shí)體粒子。

并且在測量前，這些所謂的“實(shí)體粒子”并沒有明確的位置，測量行為也只能預(yù)測粒子出現(xiàn)在某一位置的概率。

所以波恩才認(rèn)為，我們不應(yīng)該把薛定諤方程中的波動(dòng)性只看成是波，這種波的本質(zhì)應(yīng)該是幾率波，也就是粒子出現(xiàn)在某一空間是概率隨機(jī)的（概率波和幾率波并不一樣），這種隨機(jī)性在空間表現(xiàn)上就特別像是波的形狀。

在電子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果我們測量電子，就會(huì)發(fā)現(xiàn)電子的波動(dòng)性喪失，從而表現(xiàn)成粒子，這種粒子性就具有比較確定的位置，所以電子此時(shí)的狀態(tài)更接近我們熟知的宏觀規(guī)律。

而我們不去測量電子，電子的波動(dòng)性就會(huì)呈現(xiàn)出干涉條紋，此時(shí)電子的狀態(tài)就更像量子世界難以理解的反常識現(xiàn)象。

所以我們可以大膽設(shè)想，在微觀粒子的波粒二象性中，如果波粒二象性更偏向粒子性，那這時(shí)候微觀粒子就更像是宏觀物質(zhì)，如果更偏向波動(dòng)性，那么微觀粒子就更像是量子狀態(tài)。

那么這時(shí)候問題就來了，如果我們可以一直讓微觀粒子喪失其波動(dòng)性，而表現(xiàn)成粒子性，那是不是就意味著微觀狀態(tài)就開始過渡到了宏觀狀態(tài)？

答案是肯定的！

那我們應(yīng)該怎么做，才能讓微觀粒子一直保持粒子狀態(tài)。答案只有一種，那就是外界能量干擾，能量干擾的本質(zhì)其實(shí)就是波疊加。

比如，在電子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，之所以測量會(huì)導(dǎo)致電子喪失部分波動(dòng)性（削減），本質(zhì)是用于探測電子運(yùn)動(dòng)的手段是利用微觀粒子去撞擊電子。比如光子，光子打到電子上，電子會(huì)吸收光子的部分能量，從而導(dǎo)致電子的波動(dòng)性降低。

那為什么電子吸收能量后，波動(dòng)性就會(huì)降低？

這就要從粒子波動(dòng)的性質(zhì)說起。依舊以電子舉例，按照波恩幾率波的說法，電子的波動(dòng)性其實(shí)是電子出現(xiàn)在某一空間的概率，這種概率可以分布到整個(gè)宇宙空間，但并不是毫無規(guī)則地平鋪到整個(gè)宇宙中，而更像是無數(shù)個(gè)諧振子相互作用，電子絕大部分可能出現(xiàn)的空間會(huì)表現(xiàn)成一種波形，而電子則可以被認(rèn)為是波形上的所有集合。

當(dāng)我們不去測量電子時(shí)，電子的波形可以按照理想模型用完美的正弦波表示。

這種正弦波可以傳播到宇宙中的任何一個(gè)位置。所以理論上，電子就可以同時(shí)處于宇宙中不同的位置，但這時(shí)候電子的位置就具有十分大的不確定性。

而完美的正弦波意味著我們知道這條波的波長，根據(jù)德布羅意的物質(zhì)波公式，代入波長λ后，就可以計(jì)算出這條波的動(dòng)量P。

電子的位置不確定性越大，波長λ就越確定，所以通過確定的波長計(jì)算出的動(dòng)量也就比較確定。

而如果想要電子更為確定的位置，則需要在電子波中加入不同波長的波，剛才已經(jīng)講了，微觀粒子的本質(zhì)就是波，所以加入不同的波長，就相當(dāng)用不同的粒子撞擊電子。之后不同的波（粒子）會(huì)相互糾纏，從而導(dǎo)致所有波形成一個(gè)更加局域化的波，也可以理解成波包。

這個(gè)局域化的波包會(huì)“收緊”，這樣就會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)更加精確的位置，也就更像是粒子。

但是這個(gè)已經(jīng)“收緊”局域波中擁有很多不同的波長，我們?nèi)绻玫虏剂_意的物質(zhì)波公式計(jì)算這個(gè)局域波的動(dòng)量時(shí)就很難下手，所以計(jì)算出的動(dòng)量反而就不精確了。

不同的波長相互纏繞的越多，局域波就越發(fā)“收緊”，位置越精確，更像是粒子。

但是在計(jì)算動(dòng)量時(shí)，由于局域波中存在眾多不同的波長，計(jì)算出的動(dòng)量就越不精確。這也是不確定性原理的另一種詮釋。

現(xiàn)在回到一開始的問題，為什么電子吸收能量，波動(dòng)性就會(huì)降低？

這是因?yàn)殡娮游漳芰康谋举|(zhì)就是與光子波疊加，

光子波和電子波疊加就會(huì)形成局域波，從而導(dǎo)致位置越精確，所以在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，電子在被測量時(shí)才像是粒子。

如果這時(shí)候你在往深處想一下，就會(huì)明白宏觀世界為什么沒有顯著的波粒二象性。

宏觀物質(zhì)本質(zhì)上都是由無數(shù)個(gè)基本粒子構(gòu)成，夸克構(gòu)成了質(zhì)子和中子，質(zhì)子和中子又構(gòu)成了原子核，原子核和電子又構(gòu)成了原子，原子之間通過化學(xué)鍵又構(gòu)成了分子，然后分子又構(gòu)成了宏觀物質(zhì)。

從夸克這樣的基本粒子出發(fā)，到質(zhì)子，再到原子。越往上，物質(zhì)的波動(dòng)性就越來越小。那是因?yàn)榛玖Ｗ雍苌贂?huì)和其他波（粒子）相互疊加，而質(zhì)子內(nèi)部有三個(gè)夸克，這時(shí)候三個(gè)夸克的波已經(jīng)疊加過了。

所以到質(zhì)子尺度，其波動(dòng)性就沒有夸克那么顯著，所以位置就相對精確。如果到原子尺度，原子內(nèi)部已經(jīng)疊加過更多的波了，位置不確定性就更精確了。

這里有個(gè)問題需要注意一下，既然位置越精確，動(dòng)量越不精確，為什么宏觀物質(zhì)的位置如此精確，同時(shí)動(dòng)量也如此精確。

其實(shí)，宏觀物質(zhì)的動(dòng)量精確也只是近似值，從夸克到宏觀物質(zhì)，越往上，動(dòng)量的不確定性的確越低，但動(dòng)量不確定性的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于物質(zhì)質(zhì)量的增加，即便宏觀物質(zhì)動(dòng)量不確定性相對于基本粒子來說十分大，但是相對于宏觀物質(zhì)來說，這種誤差可以忽略不計(jì)，與此同時(shí)，宏觀物質(zhì)的波長也已經(jīng)短到忽略不計(jì)了。

從本質(zhì)上來說，宏觀物質(zhì)依舊遵守不確定性關(guān)系和波粒二象性。

如果以上都聽懂了，那接下來你就明白為什么宏觀世界“沒有”量子糾纏和量子隧穿了。

剛才我已經(jīng)講了，對于像電子這樣的基本粒子，它的波形由于沒有任何干擾，所以波形十分完美，可以理解成正弦波，并且擴(kuò)散到整個(gè)宇宙空間。要注意，波動(dòng)性只是說電子可能出現(xiàn)的位置絕大部分是遵守波型的，但這并不是意味著電子出現(xiàn)的位置不會(huì)跳躍到整體波形之外。

即便在電子波中創(chuàng)建一個(gè)勢壘，電子依舊有概率穿過勢壘出現(xiàn)在其他地方。宏觀物質(zhì)之所以不存在量子隧穿，主要有兩個(gè)原因！

第一個(gè)原因就是：對于宏觀物體內(nèi)部的基本粒子來說，它們的波已經(jīng)疊加過很多次了，波動(dòng)性本來就沒有那么強(qiáng)了，所以穿過勢壘的概率就更低。

第二個(gè)原因是：宏觀物體要整體發(fā)生量子隧穿，就要求宏觀物體中所有微觀粒子都同時(shí)發(fā)生勢壘貫穿，這在概率上幾乎為0。

所以人體才不會(huì)像電子那樣，出現(xiàn)隔空穿墻般的量子隧穿效應(yīng)。

說完量子隧穿效應(yīng)，我們再說量子糾纏。

剛才已經(jīng)說過了，電子這樣的基本粒子在不被測量時(shí)，就可以理解成一個(gè)可以彌漫整個(gè)宇宙的完美正弦波。波即是粒子，粒子即是波。而一旦有其他波（粒子）與其疊加，那么這時(shí)候兩條波就會(huì)形成一個(gè)共同的局域波，而這個(gè)局域波其實(shí)就是由兩個(gè)粒子組成的一個(gè)整體，兩個(gè)粒子共享同一條波。

這時(shí)候它們就會(huì)形成糾纏態(tài)，也就是糾纏粒子。這時(shí)候?qū)ζ渲幸粋€(gè)進(jìn)行測量，另一個(gè)肯定會(huì)同時(shí)作用，這就是量子糾纏。

由于局域波是多個(gè)波疊加之后的形成的，所以位置不確定性相對就更加精確。

如果波（粒子）疊加的越來越多，它們之間形成的局域波的位置就越來越精確，所以糾纏粒子的空間范圍就越來越小！

對于宏觀物質(zhì)來說，由無數(shù)個(gè)波（粒子）疊加形成的局域波，其位置精確度導(dǎo)致糾纏粒子的活動(dòng)范圍會(huì)縮小到納米尺度。即便宏觀物質(zhì)內(nèi)部依舊存在量子糾纏，但是糾纏的范圍已經(jīng)小到足以忽略不計(jì)。

所以尺度越大的物質(zhì)，量子糾纏越不顯著。

講到這里，你就會(huì)明白微觀世界擁有的波粒二象性，量子糾纏，不確定性關(guān)系在宏觀世界依舊存在，只不過小到我們無法觀察到而已！

如果量子力學(xué)對微觀世界的描述是完全正確的，那么量子力學(xué)就是宇宙規(guī)律的基礎(chǔ)，宏觀現(xiàn)象必然是基于量子力學(xué)來演化的，牛頓力學(xué)只不過是量子力學(xué)的真子集，是量子力學(xué)在宏觀世界的近似理論！