注:其实,强行让一个电子和一个电子真正的紧紧贴靠在一起,这是违背自然规律的,从科学理论上来说,几乎是永远不可能发生的。或者在我们这个宇宙中来说,是做不到的。本文仅为思维实验。
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想象图
强行让一个电子和一个电子紧紧贴靠在一起,会引发什么奇异的现象呢?
首先,在试图达成的这个过程中,会产生极强烈的排斥力。这是因为同性相斥。电子之间的同性电荷,会彼此排斥,产生一股强大的排斥力。这种强大的排斥力非常可怕,电子之间在科学理论上根本紧密贴靠在一起。
有人会说,假设我们都力量很大,就可以强行突破这股排斥力,是不是就可以将电子真正的紧密贴靠在一起?
答案是否定的。即使我们拥有一个宇宙的所有力量,也很难做到。
在量子力学中,电子这种基本粒子,并不是一个像石头、陶瓷那样的正常的实体物质,它们具有波动性和不确定性等特性,它们会以一定的概率分布在空间中,而不是像宏观物体那样可以被简单地“强行紧贴”。
(顺带值得一提的是,夸克之间如果发生紧密的贴靠,会导致比核聚变更加剧烈10万倍的大爆炸,但是电子可能不会。)
所以说,电子们本就不可能真正的、死死的贴靠在一起,因为这种状况已经违背量子力学规律。以目前的科学理论,根本无法摆脱波动性。电子是具有波动性的,这是铁律。
按照量子力学原理,电子之所以根本无法真正紧密贴靠在一起,还因为泡利不相容原理。泡利不相容原理指出,在一个原子中不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数(主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数)。这就意味着两个电子不能处于完全相同的状态,它们之间会存在排斥作用,阻止它们无限靠近。按照量子力学原理,电子确实很难真正紧密贴靠在一起。
记住,在一个原子里面,两个电子不能处于完全相同的状态,否则越靠近,排斥力越大。这是铁律,因为克服泡利不相容原理是非常困难的,甚至在我们这个宇宙就是天方夜谭。因为想要克服这股巨大的排斥力,可能需要阿拉伯数字都无法描述的那种力量!甚至在黑洞里面,都未必做到!即便超新星爆发的力量集中于一点,这股力量仍然不足以让这样微小的两个电子打破排斥力强行贴靠在一起,因为力量依然相差甚远。
但力量的不足还仅仅是其中一个很小的因素,电子的波动性才是大问题!前面我提到了,由于无法摆脱电子大波动性,所以电子之间无法真正的贴靠。
这是什么意思呢?
电子具有波动性,意味着它们在某些情况下会表现出类似波的行为特征。也就是说,你可以把电子看成是一种波。微观层面看波粒二象性,其实波才是本质,波动性超过了粒子实在性。
这并不是说电子不是物质或者没有实体存在。电子确实具有粒子性,有质量、电荷等属性,但在一些科学实验(比如在通过双狭缝等实验时)和现象中,电子会呈现出波的干涉、衍射等特征,就像光既具有粒子性又具有波动性一样。
电子的这种“波粒二象性”是量子力学中的一个最最重要的基础概念,电子大行为不能用传统的经典观念来理解。电子既是一种具有特定属性的物质实体,同时又在特定情况下展现出类似波的行为模式。
为什么波粒二象性使得电子之间无法真正的贴靠在一起呢?
我们需要了解,电子具有波动性是什么意思。
比如,在某一个双缝干涉实验中,当电子一个一个地通过双缝时,最终会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹,这就证明了电子的波动性。如果按照经典的观点,电子是一个个粒子,那么它们应该各自通过一条缝,形成两条亮纹,但实际情况却并非如此,这就表明电子的行为不能简单地用经典的“一个粒子走一个路径然后贴靠在某个位置”来解释。电子在这个过程中似乎同时通过了两条缝,就像波一样相互干涉,从而形成了特殊的条纹分布。
可是,这波动性与不能让电子之间真正贴靠在一起有什么联系呢?
我们可以想象一下,如果非要让具有波动性的电子紧紧靠贴在一起,那可能就像要让一个池塘里的波动的水波强行固定在一个接近无限小的点上,让这个点没有任何波动性,这几乎是无法想象的。
可以想象一下,就如同要让风吹动的树叶全部静止并紧挨在一起,这是违背它们自然属性的,会遇到极大的困难。即使在极端情况下(本宇宙内肯定做不到)强行去推动,也会在过程中引发难以预测的后果,比如可能会引发奇特的能量释放或量子态的剧烈变化。而这种剧变,反过来又会进一步阻止电子继续紧密的贴靠在一起。
我们还可以这样来理解呀,想象电子就像一个个跳动的音符。波动性就好比这些音符不是沿着一条笔直的线前进,而是像声波一样会扩散和波动。
如果它们要真正靠贴在一起,就相当于要让这些跳动的音符在某一个极小的点上完全重合,但是由于它们的波动性,它们总是会以一种“模糊”的状态存在,很难精确地固定在一个点上贴靠。
再比如,把电子比作在水面上跳动的水滴,水面的波动就如同电子的波动性,你很难让这些跳动的水滴精确地紧挨在一起,它们总会因为这种波动而有一定的间隔和不确定性。
除非存在有一种特殊情况,就是人类掌握了超越本宇宙的力量,掌握了打破本宇宙自然规律的手段,无惧任何后果,比如,强行消除波动性又不产生任何后果(在科学理论中,如果电子失去波动性,有可能立即湮灭),排除掉一切反对贴靠在一起的不利因素,才有可能做到。
比如,我个人设计了一个思维实验:
在自然界中,让风吹动的树叶全部静止并紧挨在一起,这当然是违背它们自然属性的,会遇到极大的阻力和困难。——可是如果让风也成为一种极端能量,比如像黑洞奇点处那样,由于只具有唯一的一个方向,让所有树叶(或者其他一切物质)都朝同一个点集中,不就可以相当于让波动性的电子真正的紧密靠贴在一起了吗?以此类推,如果做到这种程度,不就是让电子失去波动性了吗?然后让电子真正靠贴在一起了吗?
只有在黑洞内部,才有可能打破外面的自然规律,包括量子力学的规律。这是因为,黑洞这个极端天体实际上“不在我们的宇宙之内”。但上面也是一种推测,因为我们现在对黑洞的本质海了解的非常少。也许即使在黑洞内部,也无法做到呢?这也是有可能的。
我们还可以考虑到,即使在黑洞奇点处极端强大的能量作用下,似乎有可能迫使具有波动性的电子表现出违背其通常特性的行为,但是也可能出现更加复杂的、难以预计的特殊情况。比如,即使有这样一种向同一点压缩的极端力量,电子的波动性可能也不会那么轻易地完全消失,也许会出现一些奇特的量子效应,或者电子会以我们目前难以理解的方式来应对这种极端情况。
我打一个比方,假设反对转基因的人已经无法生存,因为中国人都知道他们是一群骗子。可是这些骗子可以去国外,在外国网络上继续造谣诽谤,继续祸害人类。只要世界上人类中的贪婪、嫉妒、卑劣、诈骗、狂妄等阴暗面还存在,他们在任何一个国家都会造谣诽谤。即使把他们送进监狱,判处无期徒刑——就像电子在黑洞奇点处——他们也会反扑,绝对不会老老实实的改造。
我设计了一种可能性,也属于一种思维实验,有一些可能的办法(这种办法在本宇宙之内不可能实现):
就是构建一种极其特殊的、高度稳定且能完全束缚和限制电子波动的量子场环境,通过精确的场调控,来压制电子的波动性。实际上,按照科学理论,比如量子力学的不确定原理,就不可能完全压制住。
或者利用某种超强的、高度聚焦的能量束,持续不断地作用于电子,试图强行抑制其波动性。但是,能量束本身也具备波动性,这又自相矛盾了。
也有可能通过特殊的物质与电子相互作用,形成一种特殊的“囚禁”状态,使得电子的波动在这种囚禁结构中被极大限制甚至看似消失。但是,这也是仅仅看起来美好,并不是真正的消除掉波动性。
或者,有一种基于极高维度空间操控的手段,改变电子所处的空间特性,从而影响其波动性的表现。但是我们对空间的特性还几乎一无所知,甚至永远不可能知晓,或者即使知晓也无法做出有效改变。而且即使可以改变空间特性,也只能改变电子的波动性 要想完全消除,可能不行。电子即使生存于超越我们这个宇宙的其他空间 ,波动性也不会完全消除。
上面的操作,是难以想象的,因为太困难了!但是在我的思维实验中,一旦真的做到了这种极端状况,就是电子的波动性被消除了,其他一切因素都消除了,电子们真的真正紧密的贴靠在一起了,会导致什么呢?
不但会产生一种极高能量的爆发,而且会形成一种全新的、未知的能量形式或物质状态。电子的性质可能会发生彻底改变,比如形成某种奇特的“凝聚态”,这种凝聚态可能具有超强的导电性或特殊的磁性等。也有可能会引发一种类似于“量子漩涡”的现象,周围的空间和物质会被卷入其中并发生难以预料的扭曲和变化。或者可能会触发一种连锁反应,影响到其他粒子的状态,从而引发整个微观世界的剧烈动荡和重新构建。也有一种可能 就是电子会立即发生湮灭现象,不复存在了。但以上的这些推测,仅仅是我的个人推测,因为这一切已经整个突破了自然规律。而自然规律是不可能被突破的。
总之,只要自然规律不被破坏,比如量子力学的规律不被破坏,或没有超越我们这个宇宙,就根本不可能让两个电子真正贴靠在一起。甚至调动全宇宙的力量,都做不到。作为科学理论的量子力学,是经过大量实验和理论研究验证的,它对微观世界的描述具有高度的准确性和可靠性。虽然一整个宇宙的力量无比巨大,但量子力学的规律在其适用范围内似乎是相当稳固的,是根本无法被破坏的。