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最近看到了一些量子科學的新聞,覺得發展很不錯嘛,可是卻又發現有人質疑量子科學,說是騙人啊,偽科學啊,到底是什麼情況?作為吃瓜群眾,有點懵,故有此一問。
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  • 1 # 刁博

    量子的子不同於電子、質子、中子的子,量子不是粒子。量子概念誕生於1900年,當時普朗克研究黑體輻射時發現,只有認為輻射能量是一份一份的,才能給出和實驗結果相吻合的解釋。每一份能量可用hv計算出來,h為普朗克常量,數值為6.626乘以十的負34次方焦秒。這裡的能量不連續性就是能量量子化的體現,hv體現了不連續變化的最小單元。

    除了能量不是連續的,進一步研究還發現在微觀世界中角動量、動量、軌道等等很多概念都體現出量子化的特徵。在微觀世界裡,量子化是一個非常明顯的特徵。

    日常生活中的一些現象也有助於理解量子化。一滴水中水分子的數量只能是整數,一個屋子裡人的數量也只能是整數,這些都是不連續(離散)的變化。元電荷是1.6乘以十的負19次方庫倫,這是目前得到的最小帶電量。任何物體的帶電量都是元電荷的整數倍,不存在帶電體的電荷量是元電荷的0.5倍的情況,這就是電荷量子化的體現。

    題主提到的“有人質疑量子科學”,我不清楚具體指的是質疑什麼,在這裡我談兩種容易被人當做“質疑”的情況。

    一種是保健品市場中湧現出大量的“量子”產品,什麼量子鞋墊、量子茶杯。據他們的廣告,用了他們的量子產品會對身體有好處,同時很多人說他們的產品是騙人的。這種情況就不屬於對量子科學的質疑,因為那些產品純粹就是拿量子概念裝高大上忽悠人,他們的產品既沒有用到量子,也根本就不是質疑,而是揭露。量子科學方面的院士郭光燦就公開表示過,市場上的所有量子產品統統與量子無關。

    另一種情況就是網路上有一股風,說潘建偉領導的量子通訊是騙局。潘建偉的團隊將研究成果發表在了《Science》《Nature》等頂級期刊上,潘建偉也被《Nature》用非常正面的文字評為年度十大人物,如果真的是質疑,就應該到科學層面上去質疑,而不應該用珉科的手段在網路上胡攪蠻纏。那些說潘建偉是騙子的人,沒有一個人能將所謂的質疑發表在經同行評審的學術期刊上。

    世界上總有一些人有誇大妄想,越是偉大的科學成就就越有人去攻擊、抹黑。所以,總會有一批小學沒畢業的人敢於推翻相對論,說愛因斯坦是騙子;總有一群連薛定諤方程都不會寫的人去說潘建偉是騙子。

  • 2 # 冥想妄語

    量子感覺更像是一個形容詞,而非名詞,量子是指一種分立的、離散的、不連續的狀態。比如說最早提出“量子”這個概念的普朗克,他為了解釋黑體輻射現象,他提出能量是量子化的,也就是說能量是一份一份的,能量子是能量的最小單位,無法再分。也正是這一理論的提出,打開了量子世界的大門。在隨後的幾年裡,愛因斯坦也藉助“量子”這一概念提出“光量子”成功解釋了光電效應,玻爾提出電子軌道的“量子化”解釋了氫原子的光譜等等。在這一大堆名留史冊的科學家的不斷努力下,量子力學,成為與相對論齊名的現代物理學支柱。

    之所以有人質疑量子科學,是因為量子力學的一些結論與我們的生活常識完全相悖。比如說量子力學認為,電子可以同時處於不同的位置,只有你觀測時,他才會處於一個確定的位置(電子雙縫干涉實驗),這就相當於說,一幢房子以一種十分詭異的形式(波函式)同時存在於上海和北京,當有人朝這個房子看了一眼,這個房子就會瞬間出現在上海或者北京。再比如說大名鼎鼎的“薛定諤的貓”:一隻貓關在箱子裡,我們不開啟箱子時,貓是一隻又死又活的貓(不是半死不活,而是死與活同時存在的狀態),只有開啟箱子,才會“坍縮”成一隻死貓或活貓。

    正是這些又悖於常識的結論,量子力學自20世紀初誕生起就一直飽受爭論。而且質疑量子力學的質疑者很多都是大名鼎鼎的科學家,甚至包括普朗克、愛因斯坦、薛定諤這些為量子力學做出巨大奉獻的人(被自己的親生父母不待見,量子力學也可以說很慘了)。所以,質疑量子力學並不是什麼新鮮事兒,但量子力學經受住了包括愛因斯坦等在內幾輩科學家、100多年的詰難,依然挺立如初。所以,想要推翻量子力學,一般人還真沒什麼指望。

    不過,老實說來,量子力學確實有不足的地方,正如愛因斯坦在攻擊量子力學失敗後說:“量子力學至少是一個不完備的理論”。現在主流的量子力學理論——哥本哈根解釋被不少科學家認為是一種十分功利的理論,因為,這個理論並沒有解釋清楚“到底為什麼會這樣”,還留下了“意識”、“觀測者”、“薛定諤的貓”等等一些難以理解的東西。不過,不管這個理論多麼離奇,也耐不住這個理論與實驗完全符合啊。畢竟,物理是門實驗的科學,一個理論無論多麼扯淡,但只要符合實驗結果,我們也只能捏著鼻子承認了。

    至於應用嘛,早期量子力學更多隻是用於解釋一些現象和原理,如今量子力學突然又火起來,是因為量子力學即將擁有實際的應用。不過,據我所知,現在所謂的量子科技,唯一比較有譜的只有三個方面:具有高度保密性的量子通訊、具有超快運算速度的量子計算機(量子通訊與量子計算機其實就是矛與盾的關係)、具有高精度的量子精密測量。其它什麼量子保健、量子針灸什麼的全是扯淡,我說的。

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