利用量子力学的原理,可以穿越回五一的开端?? | 内附公众科学日报名链接

时间过得好快呀

转眼间,五一小长假已经结束了


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小编在和朋友们看一些科幻电影的时候

突发奇想

能不能利用量子力学的原理

制造出一个量子虫洞


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《复仇者联盟4》中的时空穿梭机


在五一结束的时候

穿越回到五一的开端

让五一假期变成五十一天


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要想用量子力学进行时空穿梭,

需要我们先掌握基本的量子力学原理。


那么,我们就先和大家盘点一下,

几个基本的量子力学公式吧。


01


普朗克的黑体辐射公式


提到量子力学,我们首先想到的就是普朗克


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马克斯·普朗克(来源:百度百科)


这位伟大的物理学家,开创性地提出了量子化的理论,成功解决了黑体辐射的问题。


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黑体辐射公式


这个理论成功化解了“紫外灾难”,这么看来,也算是物理学家中的超英了。


02


薛定谔方程


继续往后想想,必然离不开薛定谔和他的猫猫啦。


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 薛定谔方程


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埃尔温·薛定谔


薛定谔方程从波动力学的角度出发,成功提出了描述粒子的概率波函数,这将粒子性和波动性联系在了一起,也恰好符合德布罗意提出的波粒二象性。


更重要的是,根据这个方程,在量子的世界里面,粒子是以概率存在的,就像薛定谔的猫和我们丢掉的物品一样,也许上一秒我们还找不见它们呢,下一秒他就神奇地出现在我们面前。


03


光电效应方程


作为以相对论而闻名世界的大师,爱因斯坦对宏大的宇宙有着深刻的理解。


不仅如此,他对于微观世界的理论也颇有建树,正是爱因斯坦成功解释了光电效应。


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爱因斯坦根据德国物理学家海因里希·赫兹于1887年发现的光电效应以及菲利普·莱纳德用实验总结的光电效应的重要规律,提出了光电方程


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光电方程


这一理论,极大地支撑了量子理论,并且对量子力学的发展起到了非常重要的影响。


04


矩阵力学和不确定关系


德国科学家沃纳·海森堡提出利用矩阵力学的方法解决量子力学的问题,开辟了解决量子力学的数学方法:


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矩阵力学公式


海森堡还提出了不确定性原理,该原理指出不可能同时确定粒子的动量和位置,粒子位置的测量越精确,其动量的测量就越不精确,反之亦然。


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海森堡不确定性原理


现在

我们掌握了量子力学的基本原理

似乎还是没能找到能时空穿梭的蛛丝马迹


但是,有一个地方

可以为我们提供穿越时空的量子之门

这就是


中科院物理所公众科学日

2025中二所的奇妙冒险


来啦


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今年恰逢国际量子年

因此物理所通过量子虫洞

从1927年的索尔维会议

“请来”了十位大科学家


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1927年索尔维会议参会者


小伙伴们可以在十个打卡点邂逅他们

让科学家们亲自介绍量子力学

如果集齐十大神秘标记

更可以召唤量子神龙


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“公众科学日”还准备了多种多样的有趣活动

等待小伙伴们来发现!






往年的公众科学日


有学术大咖们带来讲座报告


有哔哩哔哩知名UP主探秘物理


更有趣味十足的大型实验展





活动预告





一、院士报告


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今年我们请到了金奎娟院士

为我们带来了讲座:

《探索光与人工智能的奇妙世界》


专家简介


金奎娟,中国科学院物理研究所研究员、中国科学院院士,发展中国家科学院(TWAS)院士。英国物理学会会士(IOP Fellow),美国物理学会会士(APS Fellow),国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)副主席(Vice President/at Large)。从事光与物质相互作用研究。




二、走进实验室



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物理所平时在研究什么?

新闻中的室温超导能实现吗?

量子科学又是在研究什么?

欢迎大家走进实验室

听科学家答疑解惑。



三、大型互动实验秀



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看不懂实验室里的研究怎么办?

我们特地准备了户外大型实验秀

更有特别嘉宾到来,

用酷炫的实验让大家体验科学之美。



四、互动实验展



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在台下看实验不过瘾,

还想要亲自下场?

互动实验等着你!

亲手体验多种实验装置,

用最直接的方式感受物理规律。



五、B站独家展区



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来物理所B站独家展区

走进阿B的科学乐园~

线下展区汇集众多UP主展品,

还有五大互动展区等你来玩儿!

小伙伴们是不是已经心动了?

别急,我们还准备了更多好玩有趣的节目。

UP主报告计算科学圆桌

也有物理所历史展专题科普展

更多精彩活动等你发现

小伙伴们是不是迫不及待想参加今年活动了?

第二批活动报名今天开放

赶快动手填写报名表吧!


报名通道




活动信息


活动名称:中二所的奇妙冒险

日期:2025年5月17日 (周六)


 线下活动


时间:9:00-17:00

地点:中国科学院物理研究所

主会场:北京中关村园区

地址:北京市海淀区中关村南三街8号

分会场1:北京怀柔园区

地址:北京市怀柔区雁栖经济开发区永乐北二街

分会场2:江苏溧阳园区

地址:江苏省常州市溧阳市中关村大道1号

线下活动来不了?

我们还准备了线上直播。

小伙伴们可以在直播间一览精彩瞬间!


线上活动


时间:9:00-21:00

B站直播间:B站@二次元的中科院物理所、微信视频号@中科院物理所等平台同步开播,也可点击下方按钮预约微信视频号直播。








注意事项

1.本次线下活动设置有名额上限

2.支持以家庭为单位入场,凭一条报名成功的短信即可,最多4人哦。

3.本报名通道仅限中关村主会场活动,怀柔和溧阳分会场报名通道请关注其他推送。

4.本次为第二轮报名,预计后续开放第三轮报名,没约到的小伙伴一定要关注近期的推送哦!

5.不能来线下参与的小伙伴也可通过观看线上直播参与哦!











报名须知

1.报名分上午和下午两个时段,并分别设置了名额上限,报名前请做好行程规划。

2.报名成功后,后续会统一发送报名成功的短信作为入园凭证。

3.活动当天园区不提供停车位,建议乘坐公共交通出行。

4.报名成功的观众在活动时间内凭短信有序入园。活动签到处设置在物理所M楼,临近园区南门,建议从园区南门入园。地图参考 ↓


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5.中小学校30人及以上的团队参观请邮件联系kepu@iphy.ac.cn,标题格式:学校+人数+带队老师姓名,内容注明参观时间、联系方式、交通方式等具体信息,如有大巴车请在园区外合适位置落客。团体报名结果以邮件回复为准,名额有限,约满即止。

6.本活动为公益科普活动,不收取任何费用。活动名额仅限本人使用,严禁转卖。

7.本活动最终解释权归主办方所有。



编辑:紫竹小筑