万物皆波，宇宙万物都有波长，你知道你的波长是多少吗？
万物皆波，宇宙万物都有波长，你知道你的波长是多少吗？
在量子力学的世界里，微观粒子展现出令人惊叹的波粒二象性。而著名物理学家德布罗意更是提出，这种波粒二象性不仅存在于微观粒子，宏观物体同样具备这一特性。本文将带你深入了解这一神奇的物理现象，揭示万物皆波的奥秘。
我们都知道，微观粒子都具有波粒二象性，不仅仅是光子，电子质子和中子等微观粒子也有波粒二象性。通俗来讲，电子和光子等基本粒子既是粒子也是波，当我们不观测时，它们就表现为波的特性，一旦我们实施了观测，就表现为粒子特性。
电子具有粒子特性，这很好理解，毕竟在人们的固有思维里，电子就是类似玻璃球那样的实体粒子。但电子为何同时拥有波的特性呢？为何微观粒子拥有波粒二象性呢？
目前我们并不知道波粒二象性的真正本质到底是什么，只知道波粒二象性的确真实存在，我们只知其然，不知其所以然。波粒二象性最好的实验证据就是电子双缝干涉实验，这个实验在之前的科普文章中说过很多次了，这里就不再详述了。
总之，波粒二象性是微观世界的固有属性，如果非得为这个属性找个理由的话，那就是微观世界的不确定性。也就是说，波粒二象性本质上来讲就是不确定性的具体表现，当我们不观测时，微观粒子的状态就是不确定的，只能用波函数来描述，体现出来的就是波动性。而当我们观测时，微观粒子就会表现出确定性，波函数就会发生坍缩，成为粒子性，也就是确定状态。
我们的宏观物体就不具备这种不确定性和波粒二象性，日常生活经验告诉我们，很容易就能确定宏观世界里物体准确的位置和速度信息，物体的状态完全是确定的。
但理论上讲，宏观物体是由微观粒子组成的，而且宏观与微观本来也没有明确的分界线，就好比大和小没有严格的分界线一样，宏观与微观的定义本来就是非常模糊的。
这意味着，我们眼里的宏观物体也应该具有微观粒子的特性，也就是波粒二象性，宏观物体也应该有波的特性。但为何我们没有发现宏观物体具有这种特性呢？
一位著名的物理学家德布罗意给出了答案。按照如今的眼光来看，德布罗意是标准的官二代，他完全可以潇洒一生，没想到不甘寂寞的他去研究微观粒子的波粒二象性，结果一发不可收拾。
德布罗意天赋惊人，作为物理学博士，他结合爱因斯坦的相对论和普朗克常数，提出了一个让所有人震惊的结论：物质波。任何物质都具有波动性，包括我们每天看到的宏观物体。
一开始，很多人对德布罗意的物质波观点都持质疑态度，这也很正常，我们每天看到的宏观物体怎么可能具有波动性呢？不过并不是所有人都反对德布罗意的物质波概念，伟大的爱因斯坦就是为数不多的支持者，他对物质波概念赞赏有加。
何为物质波呢？
物质波，也就是概率波，或者是“德布罗意波”，讲的是任何物体都会伴随着一定的波长，这个波长到底有多少呢？有没有具体公式进行计算呢？
确实有公式。
公式非常简单，其中的h是普朗克常数，非常小，只有大约10的负34次方，而公式中的p为物体的动量。能够看出，物体的波长与动能成反比。由于动能是质量与速度的乘积，所以在速度确定的情况下，物体的波长与质量成反比。
质量越大，波长就越小。反之，质量越小波长就越大。
宏观物体的质量与微观粒子相比，都很大，所以宏观物体的波长都很短，短到不但我们的肉眼看不出来，最精密的仪器也测量不出来。所以宏观物体很难表现出波动性，只有粒子性，也就是确定性，这也是为什么我们会看到宏观物体的状态如此确定。
那么，宏观物体的波长到底有多长呢？比如说有一个棒球，质量为0.1公斤，速度为每秒3米。代入上面的波长计算公式，很容易计算出来这个棒球的波长小到完全可以忽略不计，只有原子核半径的万亿分之一！
原子核有多小？与原子大小对比就知道了。原子直径约为10的负10次方米，而原子核仅为原子大小的万分之一。如果原子有体育场那么大，那么原子核就相当于蚂蚁大小。
一个棒球的波长就这么短了，比棒球质量更大的你和我的波长就更短了，就更不可能被观测到了。
但无论如何，德布罗意的物质波理论告诉我们，万物皆有波，也都有波动性。既然具有波动性，也会具有波粒二象性，也就是不确定性，理论上讲，宏观物体的状态也是不确定的。
但由于宏观物体质量太大，波长很短，宏观物体的不确定性根本体现不出来。纯理论上讲，此刻的你正在家里的沙发上拿着手机读这篇文章，你也有可能同时出现在月球上或者其他任何地方。
但现实中不发生这种事情，因为几率实在太低了，低到完全可以忽略不计！
本文原文来自网易新闻