到目前为止,我们已经看到粒子运动波和得知一个粒子可以多个,相隔路径。自然有很多问题源自他们的行为,”一个粒子有多大?“答案是很微妙的,在接下来的两周(文章)我们将探讨这个问题的不同方面。
今天,我们将从一个看似简单的问题:“如何长一个粒子吗?”
做多
为了回答这个问题,我们需要考虑一个新的实验。早些时候,我们发送一个光子在两条截然不同的道路。而路径被广泛分离实验,他们的长度是相同的:每个约双方的一个矩形。我们可以改善这种设置通过添加两个镜子,让我们逐步改变的路径的长度。
当路径是相同的长度,我们看到条纹就像我们在第一篇文章中所做的那样。但当我们做一个更长或更短的路径,条纹慢慢消退。这是第一次我们看到条纹慢慢消失;以前在我们的示例中,条纹有或没有。
我们可以暂时把这个衰落的条纹,我们改变的路径长度长度的光子的路径。的条纹只出现重组时如果光子的波重叠。
但如果粒子波旅行,我们甚至是什么意思长度?一个有用的精神形象可能会把一块卵石进平静的水池。由此产生的涟漪分散在各个方向的戒指。如果你画一条线从岩石摔进了戒指,你会发现有5到10人。换句话说,有一个环的厚度。
看它的另一种方法是,如果我们是一个软木塞水;我们会感觉没有一点波浪,波浪,后又光滑水波纹已经过去。我们会说“长度”的涟漪是距离/时间我们经历了波。
同样我们可以认为旅行光子是一组波纹,一块波进入我们的实验。海浪自然分割,把这两个路径,但是他们只能重组如果两个路径的长度是足够接近的涟漪交互时一起带回来。如果路径也不同,一套涟漪将其他到来之前已经过去了。
这张照片很好地解释了为什么条纹慢慢消失:他们强烈的完美重叠,但重叠减少褪色。通过测量多远,直到条纹消失,我们测量了粒子的波涟漪的长度。
挖掘灯泡的抽屉里
我们可以通过我们的常规实验和看到相同的特性我们之前看到的:把光子速率下降(生产彩弹点彩派的条纹),改变颜色(蓝颜色意味着近间距),等等。但现在我们还可以测量的条纹像我们调整路径长度。
虽然我们经常使用激光产生光的粒子(他们是伟大的光子豌豆射手),任何形式的光线会做的事:一个白炽灯泡,LED房间光线,霓虹灯,钠街灯,星光,光通过彩色过滤器。无论我们发送通过创建条纹的光路径长度匹配。但距离的条纹消失,从微米为白光数百公里最高质量的激光。
不同颜色的光源往往有最长的涟漪。我们可以调查我们的光源的颜色属性通过发送他们的光通过棱镜。一些颜色的光源有一个非常狭窄的范围(激光、霓虹灯,路灯钠);一些有大彩虹的颜色(白炽灯泡,灯的房间,星光);而其他如阳光通过彩色滤光片中间的复合颜色。
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我们可以测量的长度涟漪看到多远我们可以延长前一个实验的手臂条纹消失。长纹波有一个窄范围的颜色米格尔莫拉莱斯
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中等长度的涟漪有广泛的组件的颜色。米格尔莫拉莱斯
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非常短的脉冲光的必然包含一个广泛的颜色,变成白色的。米格尔莫拉莱斯
我们注意到有一个相关性:光源的颜色范围越窄,越长路径差异可以在条纹消失。颜色本身并不重要。如果我选择一个红色过滤器和一个蓝色的过滤器,允许相同宽度的颜色,他们会有条纹消失在同一路径不同。这是范围重要的颜色,不是一般的颜色。
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中等长度的波纹蓝光及其组件的颜色。米格尔莫拉莱斯
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中等长度的波纹橙色光。注意,虽然比蓝色的长橙波(彩色线所示),脉动的长度是相同的(灰色区域所示)。涟漪的长度取决于颜色的范围,不是中央的颜色。米格尔莫拉莱斯
这给我们带来了一个相当惊人的结果:一个粒子波的长度是由颜色的范围(因此能量)。长度不是一组值的一种特殊的粒子。通过挖掘光源的抽屉里,我们做了光子长度从微米(白光)几厘米(激光笔)。
89年读者评论
但我惊讶于费米子如何相互作用的差异。我知道他们不能有相同的量子数,也就是在这里被视为相互排斥的性质,但它不遵循从简单的波方程,以同样的方式描述光子移动和交互,也不是我知道费米子的双像(或成为)玻色子。
很丰富!谢谢。
)所以,光子波动行为,因此单个光子可以干扰本身,正如我们所看到的双缝干涉实验…除非这两条路径可以由一个足够大的距离,在这种情况下他们不影响吗?嗯。
B)波干扰如何解释玻色子与费米子的行为吗?只是,费米子的波函数总是互相“阶段”(在某种意义上),因此他们的波函数相互抵消时在附近,导致零概率密度?在这种情况下,是这个机制,导致“phasedness”只能用量子力学解释?然后怎么做我们一起加入“费米子玻色子?
说明说
从图我们可以看到,不知何故?
说明说
从图我们可以看到,不知何故?
我认为连锁长度的差异可以看出,图的顶线更陡峭的底线
啊,思考这个问题带来的主要见解我海森堡测不准原理。上面的报价我要对象将能量和动量,这不是同样的事情,但后来我意识到,在狭义相对论中,动量是一个4向量时间组件,和时间分量的能量;当考虑物体的静止座标下对应于一个研究在时间的空间(即静止质量)、编辑:这在狭义相对论解释了时间膨胀。
我已经知道,但我突然意识到,这个区别在时间和动量空间使海森堡测不准原理的两种互补的形式全部意义。有两种不确定性关系:动量交易与位置,与时间和能源交易。但是如果你重申能量,动量,和更准确地描述了“时间”位置在时间成为一个关系,那么这两个关系,但就旋转了90度,时间到空间,反之亦然:位置在空间交易与动量空间,时间和位置与动量交易时间!
最后一次编辑AreWeThereYeti2021年1月24日,在太阳十二12点
本系列的near-to-classicality是一个很好的反映了经典力学的收敛,信号分析,量子力学,几十年来一直发生在多个地方物理文学。最近的一个链的收敛性,是很值得重视的,是•库普曼对经典力学的希尔伯特空间形式主义,这是相对鲜为人知但是一种有效的工具(尽管数学)进行密切的比较经典和量子力学。
)所以,光子波动行为,因此单个光子可以干扰本身,正如我们所看到的双缝干涉实验…除非这两条路径可以由一个足够大的距离,在这种情况下他们不影响吗?嗯。
B)波干扰如何解释玻色子与费米子的行为吗?只是,费米子的波函数总是互相“阶段”(在某种意义上),因此他们的波函数相互抵消时在附近,导致零概率密度?在这种情况下,是这个机制,导致“phasedness”只能用量子力学解释?然后怎么做我们一起加入“费米子玻色子?
第一个问题:
我认为它是一个正弦波穿过水。正弦波分裂(因为有两个路径),然后它收敛,因为我们力量的路径。如果路径是相同的长度,那么当正弦波reconverge,他们的山丘和山谷仍完全匹配,所以没有干扰。如果路径是不同的长度,那么他的山丘和山谷正弦波不再匹配,他们相互抵消(部分或全部)。
不确定这是正确的,但这就是我认为的
我从未听到过如此简洁地描述物理博士学位,但在这样一个传奇。
请扩展隐喻来资助机构(最好有龙、任务和闪亮的资源,只有高体验角色似乎能够赢)。
严肃地,这是一个优秀的系列文章,它解释了事情,然而并没有错,我知道这是第一手有多么困难。如果你将请求(事情我厌倦了试图解释我的爸爸),如何规范不变性和克莱因-戈登方程!
)所以,光子波动行为,因此单个光子可以干扰本身,正如我们所看到的双缝干涉实验…除非这两条路径可以由一个足够大的距离,在这种情况下他们不影响吗?嗯。
B)波干扰如何解释玻色子与费米子的行为吗?只是,费米子的波函数总是互相“阶段”(在某种意义上),因此他们的波函数相互抵消时在附近,导致零概率密度?在这种情况下,是这个机制,导致“phasedness”只能用量子力学解释?然后怎么做我们一起加入“费米子玻色子?
我不认为你可以很容易地描述玻色子与费密子行为使用简单的描述波干扰。这是一个更深层次的区别,植根于是否总自旋“粒子”是一个整数,就我所能告诉,这是如何工作的非常棘手的细节,所描述的spin-statistics定理,这显然是出了名的困难证明在一个简单的,容易理解的方式。这与你是否能区分是否互相交换了两个粒子。如果你交换两个相同的玻色子,积分自旋意味着没有办法区分原始状态的交换状态,但对于半整数自旋(费米子),如果交换两个相同的费米子波函数是否定(这是没有直接的物理可见但波函数的影响阶段),这样他们可以区分。
思考的一种方式是自然法则似乎保存量子信息,因为两个费米子有独立身份的交换可以检测阶段,让他们在相同的位置会消除这种差别(交换两个粒子在同一位置没有影响),所以他们以一种奇怪的方式避免被相同的位置这样相互不同的信息可以是守恒的。
https://en.wikipedia.org/wiki/Spin%E2%8…cs_theorem
编辑:一个词
)所以,光子波动行为,因此单个光子可以干扰本身,正如我们所看到的双缝干涉实验…除非这两条路径可以由一个足够大的距离,在这种情况下他们不影响吗?嗯。
B)波干扰如何解释玻色子与费米子的行为吗?只是,费米子的波函数总是互相“阶段”(在某种意义上),因此他们的波函数相互抵消时在附近,导致零概率密度?在这种情况下,是这个机制,导致“phasedness”只能用量子力学解释?然后怎么做我们一起加入“费米子玻色子?
第一个问题:
我认为它是一个正弦波穿过水。正弦波分裂(因为有两个路径),然后它收敛,因为我们力量的路径。如果路径是相同的长度,那么当正弦波reconverge,他们的山丘和山谷仍完全匹配,所以没有干扰。如果路径是不同的长度,那么他的山丘和山谷正弦波不再匹配,他们相互抵消(部分或全部)。
不确定这是正确的,但这就是我认为的
我不认为这是完全正确的,因为正弦波周期,有无限的空间范围,在这种情况下你会期望也是周期性的干扰行为,最大值和最小值交替每半波程差,直到无穷,但这并不是这里描述。
)所以,光子波动行为,因此单个光子可以干扰本身,正如我们所看到的双缝干涉实验…除非这两条路径可以由一个足够大的距离,在这种情况下他们不影响吗?嗯。
激光有一个相干时间。以光的速度也给出了相干长度。文章中说,相干长度可以有很大区别。如果你是发送一个光子,和路径差异大于相干长度,然后光子与本身不重叠,没有干扰。条纹消失。
的情况下激光操作正常,与许多光子,光子之间不连贯的两条路径,并添加了。再次,没有条纹。
很丰富!谢谢。
两个电子相互吸引,分组,像玻色子:超导!
海森堡说“不确定。”
说明说
从图我们可以看到,不知何故?
我认为连锁长度的差异可以看出,图的顶线更陡峭的底线
开始我认为(但反过来;-)),但丢弃这一想法:4他的原子有1.0和1.03(大约)之间的相关性分布,而3他原子介于0.94和1.0(大约),这似乎表明3他有强烈“内向”的两倍4他是“外向”,因此陡峭的梯度。
本系列的near-to-classicality是一个很好的反映了经典力学的收敛,信号分析,量子力学,几十年来一直发生在多个地方物理文学。最近的一个链的收敛性,是很值得重视的,是•库普曼对经典力学的希尔伯特空间形式主义,这是相对鲜为人知但是一种有效的工具(尽管数学)进行密切的比较经典和量子力学。
Google新闻出现对我来说,它给了我一个公平的科学,大概是因为我经常点击它,但它通常不会做农业研究所。
的一个典型的错误几乎使每个人都认为这一原则植根于一些深的物理理论。事实上,它适用于宏观世界核物理和它一样容易。
作品的概念不仅仅是速度和位置,而且随着时间的推移。它不仅与粒子在微观世界中,但也与宏观世界的声音。
这是一个更简单的办法来描述现象,这只是通过声音。如果你弹奏吉他上的注意可以区分主要注意,准确率相当高。但如果你注意越来越短(或作为另一个例子,一个鼓……产生一个非常短的注意),你的能力区分频率变得不确定。事实上,对于一个鼓,或任何短纯音(几个周期,甚至不到一个周期),你不能区分的注意了。
更多的本地化的注意的是时间,减少局部频率。本地化越少注意的是时间(注意时间越长),越本地化的频率。
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为什么我们不能区分的注意,一个周期在特定频率产生一波吗?为什么频率得到处都是,而不只是一个简短的版本的频率?
这是因为它实际上不是一个频率时短。现象不仅仅是单一频率的一个周期,因为它是,事实上,完全平在一定程度上,然后一个周期,然后再次完全平坦。它只会产生一个频率听力如果是无限的循环。但当其一个周期在时间和' 0 '所有其余的时间,它实际上不是一个频率。
如果你看一看,单周期频谱分析仪,或计算傅里叶变换,你结束了一大量的频率。本地化越多打败时间,频率成分越多,您需要创建它。本地化的越少你的语气(语气越长),您需要创建的频率成分越少。一个无限长的语气极其良好定义的频率。
最重要的是,如果你听“击败”注意你的耳朵,你也听到了大量的频率,而不仅仅是一个频率。物理现实和数学一样。数学表示,包含多个频率成分。你的耳朵也明了多个频率成分。
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这是用激光……特别是,海森堡的不确定性原理实际上说的是现实的反映反射的傅里叶变换。较短的脉冲激光,本地化的空间,这意味着更少的本地化的频率。激光的脉冲时间越长(即更完整的周期脉冲的宽度),较少的局部的空间和更多的本地化的频率。
这一原则适用于各种各样的东西,在粒子物理学和宏观世界。例如,光的频率直接翻译它的动量。更准确的说你知道光子在空间,正是你知道它的动量越少。
和位置直接翻译。为了确切地知道在哪里”,一个光子在空间你也必须知道“当”。海森堡的不确定性原理与时间。
事实证明,海森堡的不确定性原理甚至不是量子力学效应。完全可描写的牛顿物理学和完全可辨认的宏观世界,我们可以看到和听到自己的感官。
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这一切将量子力学几乎就代替波检测单个事件的概率。
kicker工作室在量子力学是事件本身似乎“崩溃”的波函数,因为所有的能量风的事件。不仅仅是能源的一部分。不仅仅是一个频谱的频率模式可能的频率。费曼说,你从来没有看到一个光子的一半。如果你拍摄一个光子,你发现一个光子的地方……从来没有一个光子,一半或片段的几个探测器。整个光子在一个单点检测。即使一个光子似乎与本身就好像它是一个波,所有单个光子的能量最终在一个单一的事件。
这是一位物理学家仍然不理解并试图找出。在宏观世界中声波传播出去,我们到处都可以发现它的传播,。在量子世界中,粒子的波性质似乎分散而言,如何能够与本身,但是我们只能探测粒子在一个事件在一个位置,其他什么地方也没去。因此,术语“波函数的崩溃”。哥本哈根解释。
还有其他解释。例如,多世界解释是,波函数实际上并没有崩溃的现实,而是我们只能识别一块。我们的“时间之箭”贯穿宇宙的概率空间的单一波函数。
马特
说明说
从图我们可以看到,不知何故?
3他开始偏离1的曲线在一个更大的分离距离(x轴)。
你确定吗?
回到双路激光实验中,如果你介绍第三种路径吗?在这里,我指的是分裂的一个路径,它到达相同的目的地。
我们仍然会分班吗?如果是这样,那么改变的两个路径的长度(短,其他时间)有有趣的效果在分班吗?我们可以介绍双不同的条带模式通过使用两个光源和四个路径相同的收敛点或我们会看到两个来源的组合作为一个单一的模式吗?
也许一个简单的问题,当涟漪合并如本文所述,图像显示看到光子的概率。这是否意味着我们可以看到不同数量的粒子为同一波?如果是这样,它是随机或我们可以预测数量吗?如果我们合并多个数据源,我们观察到更多的颗粒,尽管只有一个产生的波?
最后,这是我的公立学校展示,但据我所知,一旦我们看到光子击中的浪潮已经崩溃。是一种全新的波反射的光产生的吗?如果光子吸收并重新发出的吗?在回送的场景中,原始波有任何影响新一个或我们看到一个全新的波吗?另外,当光子被吸收,它成为原子的能量总和的一部分仍然还是一个不同的包,我们可以测量的电子呢?
编辑:改变一些术语来让我的意思更清楚。还增加了几个问题,要感谢作者和arsians分享很多有趣的知识。
最后一次编辑WskOsc2021年1月24日,在阳光下午3:52
这节课从之前真的清除我的困惑,如何创建一个白色* *激光。
极短脉冲必然是“白色的”;范围很广,它的傅里叶变换包含组件相比,(几乎)平振幅的连续波激光器产生一个很窄的波长范围。
这是最后一个跳脱我也与棱镜的结合使跳动……大概每个光子打是一个特定的颜色/组件激光的能量从第2部分,图2。海浪的类比是很好的,但是一旦我回到思考“判”,我觉得有信息缺失。
的图,我想我得到的0.75和0.56是拐点映射到轴,但y轴到底代表什么?
如果它只是夸克数是奇数或偶数,是否你能包一个玻色子和费米子费密子行为?
“你不能添加偶数奇数”听起来并不引人注目的洞察力,但量子废话是如此奇怪,我不会完全惊讶如果这样的事情发生了。
啊,思考这个问题带来的主要见解我海森堡测不准原理。上面的报价我要对象将能量和动量,这不是同样的事情,但后来我意识到,在狭义相对论中,动量是一个4向量时间组件,和时间分量的能量;当考虑物体的静止座标下对应于一个研究在时间的空间(即静止质量)、编辑:这在狭义相对论解释了时间膨胀。
我已经知道,但我突然意识到,这个区别在时间和动量空间使海森堡测不准原理的两种互补的形式全部意义。有两种不确定性关系:动量交易与位置,与时间和能源交易。但是如果你重申能量,动量,和更准确地描述了“时间”位置在时间成为一个关系,那么这两个关系,但就旋转了90度,时间到空间,反之亦然:位置在空间交易与动量空间,时间和位置与动量交易时间!
我认为* *,清除一些事情为我,但我将不得不重读几次,以确保你的评论。本系列文章中,很多的评论,都是对QM帮我说明我的问题,但也使新的…像往常一样。
我的意思是,我知道一个激光的颜色范围是在光传输限制因素,但一直认为这从分散的角度来看,不同的波长通过纤维在不同的速度和最终诽谤你的漂亮的尖脉冲。我根本没有想到,这是一个快速脉冲激光器的结果将白色* *。
最后一次编辑西蒙绿色太阳在2021年1月24日,第3点
会有不确定性的光子能量(这是一个不同的不确定性主要比你可能熟悉,需要时间。具体地说,量子的能量(对象)*(这个物体的时间是在一个给定的状态)=常数。我没有一个好的链接手但这叫做“时间能量的不确定性。”[This is a consequence of short-lasting photon states not being composed of a single, pure frequency, but some spectrum of frequencies. And since a photon's energy is proportional to it's frequency, the object will have a spectrum of energies as well.] (I kinda suspect that this uncertainty is going to come up again in a later article.)
但与光的双缝干涉实验中光子,能量的不确定性通常很低。可以,在大多数/所有病例(?我不是一个实验物理学家,没有想到这)几乎肯定被忽略。对于这些文章的东西讲的是绝对可以被忽略。我很快收到你刚才计算提出了能量的不确定性在一个典型的定位双缝干涉装置的像1 e-6百分比。
当没有被测量(例如旅行时),在这些情况下可能是简单的认为量子物体。
最后一次编辑Voix des播出2021年1月24日,在阳光下午6:01
如何让白激光吗?是一个(真的)快速射击用最小的子弹。
我们不关心发生在海洋中的一个分子的水。我们更关心波,侵蚀、运输。如果一个投手投掷棒球,我们不会说“摇摆和2.7525纳米小姐!”We think "missing by a mile" is big and "missing by an inch" is small. That's why people have trouble getting quantum mechanics.
我也要注意线程关于“光子”的颜色。颜色是人类观察的特定波长的光。一个光子的波长告诉我们一些关于它的能量,如果我们能相信h E =ν。光子在飞行中有一个混合的颜色真的是说“一个光子如何保持它的能量完全不变吗?”
最后,嗯,为什么这么难以理解(不可能)很难知道东西在哪里,同时是多快?我们人类“欺骗”,最终使用的设备,如果我们想知道东西在哪里,它会有多快。能力和反应的位置和速度只是一个反应,我们的大脑和身体没有意识贡献在音乐会。
量子力学很简单如果你不要挂断了电话。就像作者说的那样,海浪在海里或池塘很容易理解。你和我知道大海是由水分子和其他东西。如果你在海里,一波是由粒子的水,那么为什么不能一波是由光子组成的吗?
你不是一个愚蠢的人,没有愚蠢的问题,只有愚蠢的答案;-)。
就像在双通道的情况下,重要的是光束的矢量和的大小和相位。阶段引起的跳动和干扰:如果第三路径有一个整体的相变相比其他两条路径,然后它会改变结果的模式。如果它不,它不会。
是的。它的变化。在双缝实验中一个典型的例子是把一块玻璃在其中的一个——空气玻璃有不同的折射率,因此有效地引起相变,路径上的波是一个有限的放缓,固定期限“时间”意味着在正弦/余弦波”是“已经改变了。即从罪(w t)犯罪(w t +ø)ø在哪一个角度取决于玻璃的厚度。这实际上导致空间模式的转变。更mathsy、神秘和occasionally-useful-way说同样的事情的傅里叶变换相位斜坡是翻译(!)——奇怪的是很多其他相关的物理;如移动片组织在核磁共振成像扫描仪。
最终的结果是波到达的总和,从每一点interefering。如果两个光源相干——即他们发出的光的相位是相同的(这几乎是很难实现),那么你可以看到四个方面之间的干扰。更有可能的是你看到的和两个干扰波。
光线变化无常。认为它是传播像一波,但(可以)交互(s)像一个粒子。光子的数量,平均而言,通过一个地区在一个给定的时间基本上是与入射功率(单位如W /厘米^ 2)的光束。
你可以算出平均正是您应该看到,。但实际分布是确定的:这是的基础散粒噪声,其结果非常光线暗的照片是模糊的。
如果你有一个以上的光源,有多个波。他们可能只是碰巧在彼此之上;-)。
我去屎一系列学校——我的大学是我13日教育的地方。我有七个品种的狗屎打我好几次。我很赞同垃圾学校对你做什么……
“伊什”。的真正的这里发生的事情的细节可怕的复杂,我不能做得更好推荐这本优秀的科普书由一个叫理查德·费曼谁赢得了诺贝尔物理学奖:只是“QED,一个奇怪的光和物质的理论”——我高度推荐它(很容易)。
这些事情都是真正的同时:入射波与物质相互作用(通过其介电性能,最终相关——或者,好吧,定义——它的折射率)定义反射波是什么,但它是“新”。
是的,它携带的能量促进电子的能量从一个水平到另一个原子。这是所有“光谱”背后的基础实验技术,包括,从根本上讲,在闪亮的某种形式的光子在一个样品,看什么是吸收电子得到提升(非常高或非常低能量的晋升可能不再是一个电子)。在许多原子和分子,“空头”一段时间后,电子会“掉下来”,不再是兴奋,立即会被那种颜色的光。其他形式的光谱学实验检测,光。光谱学技术实际上是最好的我们的工作方式发生了什么在一个原子或分子:他们非常准确和定量。
我的荣幸。希望它可以帮助!
最后一次编辑Landak在我2021年1月25日8时15分
关于坏学校,我学到的东西是最快的方式停止欺负是一种迅速而残酷的反应。正确不文明或以任何标准衡量,但把一个少年一圆形剧场是一个快速的方法让他们重新考虑他们的选择目标。即使20年后任何威胁情况即时0到60本能的侵略,并不理想,但值得庆幸的是理性可以否决它,直到对方成为物理。应该成为一个士兵,而不是评论家。
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