正文 第四百九十二幕.波函数
目录：拜见校长大人| 作者：无火的余灰| 类别：其他类型
在莱纳的假设中，电子不再是一个具体而固定的粒子，因为人们无法同时检测它的位置和动量，它实际上是在一个范围内都有可能出现的粒子，它在这个范围内任意一点出现的几率都并非百分之百，通过对这个模型进行数学分析，可以得到一个概率函数，而这个概率函数，莱纳将其称为波函数。
同时，对于电子的描述也不再应当以一个独立的粒子来描述，而是应该从波函数的角度来解释，电子便成为了电子云。
电子云理论能够很好的解释一些现有的问题，比如，在原子外层电子能级轨道光谱分析上，虽然按照法师们过去的实验，能够看到对应的轨道上明显的几个电子光谱谱线，但在这谱线之外，却还有一些更加纤细的谱线分布在周围，过去，人们一直认为这是由于实验误差的扰动，是一种不正常的现象。
但按照电子云概率分布的理论来看，这才是真正正确的现象。
电子云的波函数按照概率分布，其中心位置的概率相对较高，而边缘较低，所以，原本法师们认为反应了电子所在轨道的谱线，实际上是由众多谱线聚合而成的，而边缘的那些纤细的谱线，则是电子可能出现在的位置的谱线。
可这并不表示电子就真的是一团虚无缥缈的云雾，莱纳想到，电子的确有客观实在存在，只不过在微观领域，它在观测下呈现出了这样的概率分布状态，而在宏观上，人类和其他物体则不会出现量子现象。
至少现在不会。
莱纳身边的羽毛笔记录下他的想法，光是文字描述与论证就已经有了好几页。
最终，莱纳总结出了一系列的猜想与假设。
第一个观点是，一个微观量子系统的量子态可以用波函数来描述，波函数代表着观测者对这个系统可以获取的所有已知信息。
第二个则是对量子系统的描述是概率性的，一个事件的概率是波函数绝对值的平方。
第三是伊恩格雷不确定性原理，也叫做测不准原理，这就是在量子系统中，一个粒子的位置与动量无法被同时测定。
第四点是已知的结论，那就是物质具有波粒二象性，其物质波波长遵循伊恩格雷公式的描述，同时，在一个实验中，可以展示出物质的粒子特性，或者波动特性，但不能同时展示出物质的粒子特性与波动特性，换句话来说，就是物质在同一个实验观测中，只能呈现出波与粒子其中之一的特性。
第五点，也是最后一点，大尺度的宏观系统中，物体的量子表现应该近似于经典魔法体系中的表现，也就是宏观物体不会表现出明显的量子特征。
同时，在莱纳的观点中，还有一个很重要的概念，那就是波函数的坍缩。
简单来说，微观粒子遵循波函数的概率分布，但在观测的时候，它的波函数将会坍缩成为一个固定的值，可以理解为，观测这个行为导致了波函数的坍缩。
粒子的状态就像是一枚被掷出的硬币，在落地之前，有可能是正面，也有可能是反面，由概率分布决定，甚至在落到手上，被掩盖之后，人们依旧无法确定这枚硬币到底是正面还是反面，直到打开手掌，人们才能观测到硬币的正反。
但即便不进行观测，硬币也终究有一个正反，而不是像波函数描述的那样一直呈现概率分布。
简单来理解，莱纳所说的波函数坍缩，实际上就是一个概率收束的过程，在粒子的众多种可能性中，基于观测而落到了某一个可能性上，但所有的可能性都收束于世界线的光锥之内，因为光速无法超越。
而波函数一旦坍缩，那么其他的概率分布便不复存在，存在的只有被观测到的这一个结果而已。
用来解释大空洞中发现的现象，那就是原本大空洞中就存在着极高浓度的魔力，只是平常这些魔力以量子态存在，呈现波函数特征，在外部以常规手段观测，无法引起坍缩，所以只能得到魔力浓度值正常的结论。
可一旦探测器深入其中，进行彻底的观测，尤其是有法师透过投影直接观测的时候，波函数坍缩，大量的魔力化为实体，在一瞬间将探测器毁坏。
这样的过程发生在每一次探测中，只不过，在法师们透过投影直接观测的情况下，坍缩更为明显，这才能被仪器检测到。
在这里，莱纳又提出了一个强观测与弱观测的概念，相较于单纯使用检测仪器来探测，直接的投影观察便是强观测，强观测对量子系统的扰动要大于弱观测者对量子系统的扰动，可以简单认为，某些量子系统具有阈值，只有阈值以上的观测，才会引起坍缩，正如能量是不连续的，就连观测这个行为，也是不连续的。
想到这里，莱纳又意识到一个问题，因为大空洞的诡异现象按照这个理论虽然可以解释，但这毕竟属于宏观上的现象，而量子理论应当是不会出现在宏观世界的。
否则，人类将会是概率分布，可能会出现在世界的任何一个地方，而客观实在也会荡然无存。
这其中的矛盾莱纳没有得到解答，他认为或许将其交给传奇法师们讨论更有可能获得答案。
将所有的思路整理成文字，莱纳才长舒一口气，将所有的实验设备收起，回到自己的房间，离开了不稳定的半位面。
“你回来了。”
菲丽丝依旧趴在床上，从她身边的小说来看，在莱纳做实验的这些时间里，菲丽丝已经看完了之前的那一本，开始了新一本的阅读。
“嗯。”
莱纳点了点头，身边的羊皮纸随即开始组合，拓写，将他的实验结论与猜想化为一篇简略的论文。
“看样子结果还不错？”
菲丽丝看到莱纳已经不像之前那般神情凝重，便问道。
“不能说不错，至少我的实验结果达到了，但这个结论对于这个世界来说是否是好事，还说不定。”
莱纳摇了摇头，窗外，大空洞静静存在，悄无声息。
同时，对于电子的描述也不再应当以一个独立的粒子来描述，而是应该从波函数的角度来解释，电子便成为了电子云。
电子云理论能够很好的解释一些现有的问题，比如，在原子外层电子能级轨道光谱分析上，虽然按照法师们过去的实验，能够看到对应的轨道上明显的几个电子光谱谱线，但在这谱线之外，却还有一些更加纤细的谱线分布在周围，过去，人们一直认为这是由于实验误差的扰动，是一种不正常的现象。
但按照电子云概率分布的理论来看，这才是真正正确的现象。
电子云的波函数按照概率分布，其中心位置的概率相对较高，而边缘较低，所以，原本法师们认为反应了电子所在轨道的谱线，实际上是由众多谱线聚合而成的，而边缘的那些纤细的谱线，则是电子可能出现在的位置的谱线。
可这并不表示电子就真的是一团虚无缥缈的云雾，莱纳想到，电子的确有客观实在存在，只不过在微观领域，它在观测下呈现出了这样的概率分布状态，而在宏观上，人类和其他物体则不会出现量子现象。
至少现在不会。
莱纳身边的羽毛笔记录下他的想法，光是文字描述与论证就已经有了好几页。
最终，莱纳总结出了一系列的猜想与假设。
第一个观点是，一个微观量子系统的量子态可以用波函数来描述，波函数代表着观测者对这个系统可以获取的所有已知信息。
第二个则是对量子系统的描述是概率性的，一个事件的概率是波函数绝对值的平方。
第三是伊恩格雷不确定性原理，也叫做测不准原理，这就是在量子系统中，一个粒子的位置与动量无法被同时测定。
第四点是已知的结论，那就是物质具有波粒二象性，其物质波波长遵循伊恩格雷公式的描述，同时，在一个实验中，可以展示出物质的粒子特性，或者波动特性，但不能同时展示出物质的粒子特性与波动特性，换句话来说，就是物质在同一个实验观测中，只能呈现出波与粒子其中之一的特性。
第五点，也是最后一点，大尺度的宏观系统中，物体的量子表现应该近似于经典魔法体系中的表现，也就是宏观物体不会表现出明显的量子特征。
同时，在莱纳的观点中，还有一个很重要的概念，那就是波函数的坍缩。
简单来说，微观粒子遵循波函数的概率分布，但在观测的时候，它的波函数将会坍缩成为一个固定的值，可以理解为，观测这个行为导致了波函数的坍缩。
粒子的状态就像是一枚被掷出的硬币，在落地之前，有可能是正面，也有可能是反面，由概率分布决定，甚至在落到手上，被掩盖之后，人们依旧无法确定这枚硬币到底是正面还是反面，直到打开手掌，人们才能观测到硬币的正反。
但即便不进行观测，硬币也终究有一个正反，而不是像波函数描述的那样一直呈现概率分布。
简单来理解，莱纳所说的波函数坍缩，实际上就是一个概率收束的过程，在粒子的众多种可能性中，基于观测而落到了某一个可能性上，但所有的可能性都收束于世界线的光锥之内，因为光速无法超越。
而波函数一旦坍缩，那么其他的概率分布便不复存在，存在的只有被观测到的这一个结果而已。
用来解释大空洞中发现的现象，那就是原本大空洞中就存在着极高浓度的魔力，只是平常这些魔力以量子态存在，呈现波函数特征，在外部以常规手段观测，无法引起坍缩，所以只能得到魔力浓度值正常的结论。
可一旦探测器深入其中，进行彻底的观测，尤其是有法师透过投影直接观测的时候，波函数坍缩，大量的魔力化为实体，在一瞬间将探测器毁坏。
这样的过程发生在每一次探测中，只不过，在法师们透过投影直接观测的情况下，坍缩更为明显，这才能被仪器检测到。
在这里，莱纳又提出了一个强观测与弱观测的概念，相较于单纯使用检测仪器来探测，直接的投影观察便是强观测，强观测对量子系统的扰动要大于弱观测者对量子系统的扰动，可以简单认为，某些量子系统具有阈值，只有阈值以上的观测，才会引起坍缩，正如能量是不连续的，就连观测这个行为，也是不连续的。
想到这里，莱纳又意识到一个问题，因为大空洞的诡异现象按照这个理论虽然可以解释，但这毕竟属于宏观上的现象，而量子理论应当是不会出现在宏观世界的。
否则，人类将会是概率分布，可能会出现在世界的任何一个地方，而客观实在也会荡然无存。
这其中的矛盾莱纳没有得到解答，他认为或许将其交给传奇法师们讨论更有可能获得答案。
将所有的思路整理成文字，莱纳才长舒一口气，将所有的实验设备收起，回到自己的房间，离开了不稳定的半位面。
“你回来了。”
菲丽丝依旧趴在床上，从她身边的小说来看，在莱纳做实验的这些时间里，菲丽丝已经看完了之前的那一本，开始了新一本的阅读。
“嗯。”
莱纳点了点头，身边的羊皮纸随即开始组合，拓写，将他的实验结论与猜想化为一篇简略的论文。
“看样子结果还不错？”
菲丽丝看到莱纳已经不像之前那般神情凝重，便问道。
“不能说不错，至少我的实验结果达到了，但这个结论对于这个世界来说是否是好事，还说不定。”
莱纳摇了摇头，窗外，大空洞静静存在，悄无声息。
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