一种关于橡皮落地后运动状态及其原因的猜想
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引言
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橡皮的发展
橡皮是英国科学家约瑟夫·普里斯特利发明的。橡皮被发明之前，人们是用海绵或面包来擦字的，直到1770年英国科学家普里斯特利发现天然橡胶可以擦掉铅笔字，但美中不足的是，橡胶擦字时不能掉碎屑，只是把铅笔末黏在橡胶上，结果越擦越脏，后来，人们在制作橡皮时加入了硫磺和油等，于是被擦掉的铅笔末随着碎屑离开了橡皮。
图1-1 ZEBRA®2B·4B DE-2橡皮
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假说大致内容
众所周知,当我们在上课时,我们的橡皮常常会因为我们要配合老师进行翻书/记笔记/拿起课本等动作而被我们的肘关节以约4m/s的速度击飞从课桌边缘开始做平抛运动.此时我们不得不分散注意力尝试捡起地上的橡皮,定睛一看,astonishing啊,根本看不见!我们往往要努力弯腰在地上找寻好一会才能看到橡皮已经神奇地跑到了我们的座位亦或是后位的脚底下,但如果我们眼疾不手快,看着橡皮落到了地上,我们可以精准的知道他的最终位置.这不禁令我们困惑,这怎么可能呢?我经过一番思索和查阅文献,再经过大量我的ZEBRA®2B·4B DE-2橡皮掉落实验后,我认为,这实际上是因为橡皮发生了观察者效应的宏观表现使其选择性表现出测不准性.
假说内容
1. 假说解释
我的假说认为,在橡皮平抛运动至地面因碰撞而产生的二次弹跳过程中,橡皮与地面接触的一端会迅速发生简谐运动,而构成橡皮的特殊分子物质会因为这种简谐运动对周围的引力波产生影响,引力波因这种奇特的共振在橡皮周围产生了一种新的半圆球状场,我叫它"橡皮场"(rubber field)橡皮场与地面具有交集的部分会消失,新产生的橡皮场再与够成橡皮的基本粒子耦合,衍生一系列的复杂变换.橡皮开始具有与电子相似的性质,具有自旋性质.之后因橡皮场的扭曲和引力波的振动,当我们不观测时,概率性地出现在橡皮场区域内的一点(我们可以用立体直角坐标系进行描述).
为了使读者更好地理解这一现象,我要重新引用下电子云模型的概念"电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形。
图2-1-1 电子云解释
电子在原子核外很小的空间内作高速运动，其运动规律跟一般物体不同，它没有明确的轨道。根据量子力学中的测不准原理，我们不可能同时准确地测定出电子在某一时刻所处的位置和运动速度，也不能描画出它的运动轨迹。因此，人们常用一种能够表示电子在一定时间内在核外空间各处出现机会的模型来描述电子在核外的的运动。在这个模型里，某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小。密度大的地方，表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多；反之，则表明电子出现的机会少。由于这个模型很像在原子核外有一层疏密不等的“云”，所以，人们形象地称之为“电子云”。
1926年，奥地利学者薛定谔在德布罗意关系式的基础上，对电子的运动做了适当的数学处理，提出了二阶偏微分的的著名的薛定谔方程式。这个方程式的解，如果用三维坐标以图形表示的话，就是电子云。
图2-1-2 电子云图像
由此可见,如果我们把橡皮看做电子,将橡皮与地面第一次接触点看做原子核,再取这个"原子"与地面水平的横截面,我们应当能看到一个"橡皮云"(rubber cloud)
图2-1-3 模拟橡皮云图像(用颜色代表出现在此区域概率高低)
如图2-1-3所示,图中的每一个橡皮都是人不观测时橡皮在橡皮场中可能出现的位置.
2. 我提出此假说的原因
首先,我们要搞清楚什么是观察者效应(observer effect):
著名的“电子双缝干涉实验”是这样的，向前方发射电子，在前方的阻挡板上有两条缝隙，电子在穿过两条缝隙之后会在后面的背板上显示出明暗相间的干涉条纹（显示波的特性）。为了看清楚微观粒子具体通过了哪个缝隙，人们在缝隙后面安装了监测设备。然后，可怕的现象发生了，人们只要观测，干涉条纹就会消失（显示粒子特性），不观测，干涉条纹就会出现（显示波的特性）。科学家们首先想到的是“观测强度”的问题，于是动态的调整“观测强度”。人们发现，随着摄像头观测强度的降低，当摄像头的观测能力恰恰降低到无法观测到电子行为时，神奇的干涉条纹瞬间出现了；而一旦调高强度，刚刚好可以观察到电子时，条纹瞬间又消失了。
2012年，美国的迪恩·雷丁博士招募了130个人做心理实验，其中一些人是经验丰富的冥想者，而另外一些人是普通人（缺乏冥想经验）。为了避免可能的误差，雷丁博士足足做了250次实验。每次实验都是几个人坐在安静的场地冥想，同时在现场打开双缝实验设备。实验人员指挥冥想者，把注意力集中到双缝实验设备上，30秒后又让他们把注意力移开。结果显示，冥想者把注意力集中到双缝时，干涉图样的光谱能量就会衰减（呈现粒子特性），把注意力注意力移开的时候，干涉图样就会更加清晰（呈现波的特性）。而且，经验丰富的冥想者比普通人，对实验结果的影响更为明显。最后这个实验非常直白的说明了一个问题，不是摄像机或者其他观测设备在发生作用（它们只是意识借助的工具），是人类的意识，确实只是意识借助的工具），是人类的意识，确实可以影响或者改变量子世界。
再让我们来了解下测不准原理:
测不准原理（Uncertainty principle），也被称为海森堡不确定关系，由物理学家海森堡在1927年提出。测不准原理表明，在某些情况下，我们无法同时知道一个微观粒子的位置和动量的精确值。换句话说，我们不能确定一个粒子的位置和速度，即无法同时测量到它们的值。
再引言中我们提到,在橡皮落地过程中,如果我们保持观测状态,橡皮的最终落点可以被我们精准观测到,但如果我们没有看他,我们往往要找好一会才能寻得.我们可以发现,这与上述的双缝干涉实验**及其吻合!**我们不观测时橡皮就像一束波,到处反弹衍射散射,乱七八糟,具有海森堡测不准性.当我们观测时,他就安稳地像个小球,该怎么反弹就怎么反弹,极其规律.
综上所述,我认为正是橡皮发生了观察者效应的宏观表现所以才会如此难以找寻.
实验验证
1. 实验目的:
- 为我的假说提供客观证据
2. 实验方案:
- 挑选一块合适的正常的橡皮
- 在教室中找好实验场地
- 确定起抛点
- 多次重复试验记录数据
- 寻找是否存在规律性
3. 进行实验:
- 首先,我们要在选好的实验场地上建立平面直角坐标系:
图3-3-1平面直角坐标系
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开始实验!
于是乎我从桌子边缘向下不观测地扔了数次橡皮,每一次的最终落点都被我记录下来(图中标有"P"的封闭图形是实际生活中的课桌/板凳等物品,他们也会影响橡皮的运动,我将其称为"阻挡子"(preventon))
这是我的实验数据:
4.实验结论
结果是supercalifragiliticexpiadocious的,他与我的橡皮云模型十分吻合!橡皮落点在橡皮云中概率随机分布,因此,我认为我的假说具有可参考性.同时也在此恳切希望各位博士能提出更多改进建议.
Quote:
橡皮是什么意思: https://zhidao.baidu.com/question/507662420472163084.html
电子云概念: https://baike.baidu.com/item/电子云/1838145
双缝干涉实验观察者效应: https://wenku.baidu.com/view/544cbc4fdd80d4d8d15abe23482fb4daa58d1d38.html?wkts=1707187838297&needWelcomeRecommand=1
量子力学中的测不准原理和观察者效应: https://wenku.baidu.com/view/9fc2955f83eb6294dd88d0d233d4b14e84243e0c.html?wkts=1707188286593&needWelcomeRecommand=1
致谢:
编写:我
校准:我
欣赏:你
文案:我的Pilot P-500 黑0.5mm 我的WorkStyle NoteBook(确实能180°翻折)
实验对象:ZEBRA®2B·4B DE-2橡皮
最后
娱乐向论文,请勿当真,认真你就输了.
