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1 # 鼎尚文化
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2 # 殘墨夕陽
上帝不會擲骰子 。這句話是愛因斯坦針對量子力學的,量子力學和相對論是現代物理學的兩大支柱理論,而愛因斯坦是量子力學重要的奠基人,也是相對論的獨立創始人,可見愛因斯坦在科學界的地位。
愛因斯坦這句話的意思是不承認量子力學的量子不確定原理,萬事萬物的初始條件都可以確定,萬事萬物的最終結果也都可以確定,事物的因果定律是真實的。也就是說能夠確定量子的軌跡。作為一個完美主義者,愛因斯坦的這個觀點本質上並沒有什麼錯。
不過量子力學和相對論不同,量子力學雖是微觀世界的理論,但是卻是牽涉到其它世界,其它宇宙的理論。量子即是我們的宇宙世界的基石,也可能是其它的宇宙世界的基石,因為量子信息糾纏現象。而且這種現象具有極強的隨機性,隨意性,只能從數學上把它概率化。
而相對論是宏觀世界的理論。(把時間,空間,能量和物質統一起來。),它們都沒有錯誤。由於標準量,標準參照坐標(參數)的緣故,相對論偏向於我們的宇宙世界,即相對論認為除了我們的宇宙世界以外,沒有其它的宇宙世界。這顯然是相對論的一個思想缺點。
如果上帝(神)要創生的話,他要創造多個宇宙世界的話,他老人家就可能擲骰子,因為我們的宇宙世界只是其中一個倖存的宇宙世界。
是的!愛因斯坦作為一個偉大的科學家也表現出他固執的一面。
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3 # 明月婆娑fRKR
兩千多年前在雅典城邦,亞里士多德寫出《邏輯學》,闡明認識事物的演繹過程,公認到今天也沒超過當時水平。理論再宏大無非三部分:各種可知原因,符合邏輯的演繹,最終結論結果。上世紀二十年代,物理學一系列有趣實驗,向上述因果論和確定論發起挑戰。比如黑體幅射實驗、雙縫實驗等,尤其後者讓經典物理學陷入絕境!採用盡量少的光子慢慢雙縫干涉,每個光子落點沒有規律可循,只要時間夠長總會出現干涉條紋,和很多光子同時干涉條紋一樣,說明每個光子既知道去哪這個因,也知道最終形成條紋這個果,只能採用概率論加以描述。
光子一個個這麼聰明,居然先果後因不需要過程,給它們加上個過程會怎樣?比如限定路徑要麼通過這條縫、要麼通過那條,或者只跟蹤不限定看它想去哪兒?結果干涉條紋不見了 —— 引起波函數坍塌。這種推翻規律的規律叫“麥克斯韋妖”。于是分成觀點相反的兩派:一派以玻爾為首叫哥本哈根學派,認為這是真實的微觀量子面貌;一派以愛因斯坦為首,認為量子規律不應該破壞因果律。後者于是說出“上帝不會擲骰子”的名言,但是老人家這回錯了。其實還有中間派,比如薛定諤方程可以推導出結果,內核是波動學波函數修正,其實是倒退的。
認為應當作如下解釋:在赫羅圖裡把恆星分成兩種,一種是可見的時間系統,一種是不可見的空間系統;對於光子也一樣,一種是可見的時間成份,一種是不可見的空間成分;光子必通過縫的有向以太,沿 y 向可見和不可見組分,各自組合形成干涉條紋;跟黑體幅射的原理相同,通過稜鏡折射必有明、暗條紋,只是分離強烈明暗顯著;任何人為干擾,可能會輸入時間成份、吸收空間成份,破壞各自的組合過程。聽起來簡單卻沒有妖氛,只是從光子到恆星,仍然需要宇宙循環係數。
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4 # 杭州長老
上帝都是有規律的存在,規律都是代表有因必有果,生命在自然中必須遵守規律,稱為因。規律保護自然,稱為果,生命若違背規律會產生因果報應定律。所以上帝都是有規律存在,這才是愛因斯坦想要表達的意思!
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5 # 孟珍
上帝是外華人的說法,像我們所說的上天或老天爺,是說高高在上的我們無法改變甚至無法測知的大能量大趨勢。
擲骰子是一種沒有定規沒有安排沒有主觀意識而隨機的一種不負責任的行為方式。這當然不會是事物的本來面目。
上帝不會擲骰子所表達的意思是萬事萬物都有其自身運行的自然規律,不會隨機隨意的去隨便行事。我們看到的事物的不確定性只是因為我們的無知,是我們沒有掌握事物的運行規律。就是說我們覺得好像是上帝在抽籤,實則是萬事萬物都是有定規的,上帝是不會用抽籤的方式來決定任何事情的。
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6 # 黃劍巖
據《字數邏輯》推斷,愛因斯坦表達的意思是: 1.沒有絕對的上帝,因而不會出現上帝擲骰子之事;2.既然是上帝,骰子這個人文卜器沒必要由上帝棄神卜而用;3.若循《神經》,世界因上帝而存在,那麼上帝就是世界,小小骰子是上帝不一定知道的自個中如同塵埃小件。
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7 # 沙沙狐狐
愛因斯坦說“上帝不會擲骰子”是說“自然事件的概率不是由上帝安排的”。他想表達的是量子力學並不是概率事件,薛定諤方程是錯誤的。
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8 # 經濟相對論580
這是愛因斯坦為反對量子力學的概率統計方法,所表達的理念。
從科學研究的方法論來說,愛因斯坦實質上是十九世紀拉普拉斯決定論的繼承者。法國科學家拉普拉斯認為:任何物質運動,只要把握了運動的量的關系,建立起相應的微分方程,就能從運動的初始狀態得到運動的結果。也就是說,自然界的一切都是受因果律支配的,一切過程都包含在數學方程中。
愛因斯坦的相對論,在方法論上堅定地繼承了拉普拉斯決定論。他的狹義相對論建立在閔可夫斯基幾何的基礎上,廣義相對論建立在黎曼幾何的基礎上。因此,在愛因斯坦看來,物理定律本質上與幾何定理是一致的,他認同彭加勒的觀點:每一個幾何定理中都隱藏著一個物理定律。因此,在物理學上,愛因斯坦就是一個幾何決定論者,試圖以幾何推理的必然性來建立“統一場論”的物理萬有理論。雖然愛因斯坦窮盡畢生精力,但建立統一場論的所有努力均以失敗告終。
量子力學與相對論相反,從一開始就無法建立在一個幾何模型中。基本粒子的波粒二象性,使粒子無法像牛頓力學中孤立的質點一樣,建立一個初始條件或邊界條件具備的微分方程,精確地從數學上把握其運動。基本粒子的運動只遵循統計規律,對其運動也只能概率的把握;在這個基礎上建立起的波函數,是薛定諤方程的基礎,這個方程與牛頓第二定律的微分方程有著本質的不同,對基本粒子的運動只是概率統計的描述。
此外,海森堡在量子力學的研究中發現了測不準原理。測不準原理是說:在同一時間裡,無法同時測定一個電子對時間坐標和動量坐標。
測不準原理表明,即使對一個獨立的電子,也無法建立起一個描述其運動的微分方程,將其運動納入到某個完備的幾何空間之中。對電子的運動,只能在經驗空間經驗地把握,只能以統計的方法概率的把握。這就產生了對量子力學的哥本哈根解釋,其代表人物就是波爾。
愛因斯坦與波爾長達三十年的論戰,核心就是圍繞著物理學的幾何決定論與非幾何的偶然性之間的論戰。
愛因斯坦敏銳地看到,量子力學的研究方法對他的幾何決定論具有顛覆性,也就是說支配基本粒子運動的是經驗空間的偶然性,而非某種幾何模型中的必然性;如果偶然性在物理學中獲得了獨立地位,那麼幾何決定論必然破產。所以,愛因斯坦不由地搬出了上帝,以堅定自己的物理信念,他因此說:“我不相信上帝在和人類擲骰子。”愛因斯坦還上綱上線地說什麼,如果電子的運動純粹靠經驗來把握,靠統計來描述,勢必會將物理學引向貝克萊的“存在就是被感覺”的主觀經驗中。
波爾則是依據量子力學研究中的實驗事實來說明問題,指出由於基本粒子測不準的特點,對其運動只能在經驗空間經驗地把握,對大量的粒子運動只能以統計的方法加以描述,從大量的偶然性中加以概率的把握。此外,還要考慮到觀測者與觀測儀器之間的相互作用產生的觀測誤差,這也不是幾何學能解決並判定的問題。
論戰三十年,愛因斯坦與波爾誰也沒有說服誰。
今天看來,錯的顯然是愛因斯坦。愛因斯坦把偶然性與必然性完全對立了起來,把物理學的幾何決定論幾乎僵化為了幾何宿命論,因此,相對論不止一次地被神學所利用,光速幾乎被解釋為上帝用來創造世界的本源;這種神學解釋,與相對論的幾何宿命論是一致的。但是,任何必然性都存在於偶然性之中,即使牛頓力學中的質點,在地球上的運動也會受到空氣阻力、地心引力的干擾,產生許多難測的偶然性,最終不得不歸結為經驗空間的具體問題,而非僵死的幾何空間;更何況,比質點複雜得多的基本粒子呢?
二十世紀三十年代,美國物理學家吉布斯創立了統計力學,完全用概率統計的方法重新構建了牛頓力學;吉布斯的研究表明,即使牛頓力學,也可以完整地建立在經驗空間的概率統計的基礎上。二十世紀四十年代,美國數學家維納以概率論的馬爾可夫過程論為基礎,創立了控制論,控制論不僅奠定了自動化和計算機技術的基礎,在認識論上也徹底破除了拉普拉斯決定論。之後,概率統計的方法,滲透到眾多學科和廣泛的技術領域,發揮出越來越重要的作用。二十世紀科學技術的發展表明,愛因斯坦確實是錯了。不是上帝在和人類擲骰子,而是上帝本身就是個骰子,偶然性作為必然性的對立面,同樣對諸多科學分支有支配作用。
正像愛因斯坦不相信上帝在與人類擲骰子一樣,許多人也不相信光速就是宇宙的最高速度,宇宙就是幾個簡單的幾何模型。人們有理由相信:上帝並沒有和愛因斯坦有支配宇宙的默契。
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9 # 陽明新學
其實這句話從現在來看,愛因斯坦並沒有說對。
愛因斯坦在1915年提出了著名的相對論,改變的牛頓經典力學對世界的影響,他也成為物理學界的執牛耳級別的人物。
愛因斯坦蠟像
愛因斯坦雖然也對量子力學有所涉獵(提出了光量子理論),但他主要研究方向還是宏觀尺度下的相對論(時空和引力),從某種程度上來說,他的研究方向還是建立在經典力學的基礎之上的。
量子力學是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,和相對論一起,構成了現代物理學的理論基礎。
波粒子
量子力學與經典力學的主要區別在於:經典力學中,一個物體的位置和動量,可以無限精確地被確定,而在量子力學中,粒子可以同時處於兩個不同的地方,無法進行準確的定位,海森堡於1927年發現了“不確定性原理”,這和愛因斯坦的相對論的是完全相悖的理論。
量子力學和愛因斯坦的相對論具有不可調和的矛盾(直到現在,這兩種力學理論還沒有做到大統一),這從“”雙縫干涉實驗”以及“薛定諤的貓”的試驗中就可以看出,量子力學確實存在著幽靈般的謎。
薛定諤的貓
1927年第五次索爾維會議上,波爾率領的哥本哈根派物理學家們出席會議,當然這種會議愛因斯坦怎麼可能會缺席呢?他也帶領一群迷弟參加了這個會議。
兩派人馬撞在一起,坐而論道開始唇槍舌戰,剛開始波爾師兄弟們對戰愛因斯坦的迷弟們,互有勝負不相上下,最後兩方主帥親自出馬,一較高低。
量子糾纏態
剛開始二人還是非常友好切磋,不過慢慢地火藥味就漸漸濃厚,愛因斯坦對於雙縫干涉實驗的解釋被波爾給嗆回去了,“薛定諤的貓”也成了對付愛因斯坦的武器,眼看著粒子確實是處於不確定狀態,愛因斯坦惱羞成怒之下,丟了這句“上帝不會擲骰子!”
波爾也很惱怒地懟了回去:“愛因斯坦,不要教上帝怎麼做!”從現在量子力學的研究成果來看,很顯然,波爾他們代表的理論是對的。
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10 # 不正經的知識
20世紀上半葉是量子力學的誕生和成熟期。物理學家發現,原則上,對量子系統進行一次測量不能獲得準確的結果,而只能獲得一定結果的概率。
對於測量量子力學中的上述不可預測性或隨機性,有幾種不同的解釋,其中有兩個主要方面。一個是所謂的“東正教派”或“哥本哈根學派”,由大多數量子物理學家擁有,另一個是由愛因斯坦代表的非東正教派少數派。
“正統派”認為,量子力學(包括量子力學的測量)是對微觀物理系統的完整描述。這意味著機會或不可預測性是客觀物理世界的基本方面。
愛因斯坦到死也不接受這種觀點,他認為量子力學的描述是不完整的,也就是說,也就是說隨機性或不可精確預期性不是客觀物理世界的根本方面,只不過是人們對它的認識不完備而已。
“上帝不會擲骰子”正是愛因斯坦用宗教的術語來表達他對量子力學和客觀物理世界的根本看法。
愛因斯坦的意思是量子力學,也就是說,宇宙中沒有真正的機會,萬物都是有序的。
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11 # 想法捕手
面對細節複雜紛亂的世界,我們的言辭只能是隨筆勾勒,談不上有多麼的嚴謹與深刻。
愛因斯坦信奉斯賓諾莎的“自因說”,即上帝與自然是一體的,上帝並無人格,而是統一萬物的自然界,並認為世界必定遵守一條我們還未探明的規則或者說秩序,它應該是清晰的、明確的、害羞的隱藏在萬物自身之中。
然而,玻爾為首的“哥本哈根學派”對量子力學的解讀,卻是不確定的、疊加的、糾纏的,像極了哲學編織的面紗,讓自然的秩序變得模糊,看不真切。
一個完美自然氣息的上帝,似乎變成了一個放蕩不羈的賭徒,隨意地丟著骰子來決定萬物的底層邏輯。玻爾一派的解讀,符合當時已知的所有實驗的結果,但缺乏可感覺經驗的過程描述,愛因斯坦氣得吼出了這句“上帝不會擲骰子!”而玻爾則反擊道:“愛因斯坦,別告訴上帝該怎麼做!”
了解這一科學史的人都知道,這一場“決定論”與“概率論”的論戰,愛因斯坦輸得很徹底,但卻輸得十分超前且令人震撼,真正掀起了量子力學的大革命。
但愛因斯坦為何如此抵觸“概率論”,我們可以從愛因斯坦的認知中,找到一些答案。
愛因斯坦的認知論將幾何概念與直接經驗對象不自覺地聯繫起來,是愛因斯坦原始觀念的根源所在,這也是康德提出“先驗綜合判斷”的原始依據。因為純粹的思維無法獲得關於經驗對象的準確知識,否則我們不會有“吃驚”的體驗。
一切科學的研究命題與概念之間一定具有一些既定的規則,邏輯學就是探究這些規則的學問。命題和概念一定需要通過感覺經驗,才能獲得其“內涵”與“意義”。也就是說,命題、概念與感覺經驗之間只有純粹的直覺聯繫,沒有邏輯性可言。
一些命題之所以被認為是真理,是因為它能被我們的直覺驗證。邏輯體系就是要把這些直覺與我們的感覺經驗相對應,並使之完備、可靠,它們甚至包含有一些類似基本概念或公理的獨立邏輯元素。
這裡你就可以看出,為什麼雖然“哥本哈根學派”對量子力學的解讀與實驗如此匹配,但愛因斯坦依舊宣稱“量子力學不夠完備”。因為量子力學無法建立直覺與感覺經驗上的邏輯關系。
愛因斯坦一直認為從某一邏輯體系出發,按照嚴格的邏輯規則推導出來的命題,才可能成為真命題,而體系的內部有多大的真理性,取決於其完備程度及可靠性,而這種完備程度及可靠性的檢驗源於在多大程度上符合我們的經驗總和。
正是由於這一認知,讓愛因斯坦有嚴謹的邏輯推理能力推導出相對論,但又由於人類自身感覺經驗的局限性,讓他難以接受量子力學,所以從某種程度上來說,量子力學已經脫離了人類傳統定義的科學範疇。(注意這裡不是宣揚量子力學是神學,而是拓展了人類僅靠感覺經驗的科學認知邊界)
愛因斯坦是簡約派“數學公式是必要,但物理圖景更重要。”這是愛因斯坦與當時其它科學家最大的不同之處。他甚至認為一個好的定律,如果不能形成一個小朋友都能理解的圖景,是不夠完善的。
愛因斯坦曾經宣稱,一個物理學家只需了解一些數學基本原理就夠了,重要的是建立概念,並發現不同概念之間的關系。然而隨著物理學發展的深入,超脫實驗的新概念,沒有數學支撐是完全不可能建立的了。因此愛因斯坦也十分後悔之前沒有好好學習數學,但他這種從物理圖景入手的思考方式,也正是他能取得超越時代成就的最強武器。
想象不出光速奔跑的圖景,就無法洞察時空的相對性;想象不出無限墜落的圖景,就無法洞察引力與加速度的等效性。而這些都是數學無法帶來的直覺感知。
數學雖然簡潔有力且嚴謹,但沒有人為它賦予物理圖景,就像一個技術精湛的水手,在沒有航海圖的情況下,航行於無垠的大海,永遠找不到目標。這在宏觀世界看來簡直不可理喻,然而在微觀世界,確實是一片沒有任何目標的量子大海。
微觀世界與我們日常直覺的相悖,讓我們原本的科學缺少了一項有力的判斷支撐,我們無法再以一條理論與事實不相符,來完全駁斥它,因為我們並不知道微觀世界的事實到底是什麼?我們只能一點一點拓展這個與我們生活的世界完全相反的認知邊界。一切超前的結論,都可能如同神學一般無法判斷,而這種情況在實驗技術沒有突破性進展的情況下,將永遠存在。
面對“哥本哈根學派”總結出來的一堆量子描述,愛因斯坦當然會產生一種本能的抗拒。對於追求簡潔、統一的他來說,這一理論無疑太紛繁複雜了。理論應該是高度概括、精鍊世界,而不是再現一個複雜的世界。
其實上帝確實沒擲骰子量子力學的不確定性、疊加態、糾纏態不是旋轉過程中的骰子。這些不確定性是天生的,而不是擲出來的。
疊加態概念似乎讓觀察人的主觀意識變得很重要了。拿世俗的語言來說,就好像如果沒觀察,它們的屬性就是疊加的、不確定的,甚至不存在的;如果觀察了,它們才存在,但我們如何觀察完全是主觀決定的,完全隨意,這是愛因斯坦所不能容忍的。
事實上,以現在的認知來看,微觀粒子的不可觀察是可以理解的。
事實上,我們都是通過電磁波來觀察事物,或者說通過已知粒子(作為探針)打擊未知物體後的反射情況來看見物體。要看見越小的物體,就需要用到越小的探針粒子。然而隨著觀察物體的減小,探針粒子對它們的相互作用影響會越來越大,從而改變自身的運動狀態,變成了我們所謂的宏觀確定狀態。
就像一個皮球,一隻蒼蠅撞上去對皮球沒有任何影響,但一隻狗撲上去,皮球的運動軌跡就發生變化了。
弗曼將量子的運動狀態描述為世界底層的“荒謬性”(當然這是針對我們日常認知來說的)。
微觀世界顯得不可理喻,但在宏觀尺度下,事物最終還是會回到我們所熟悉的日常狀態。以費曼的“路徑求和”思想,當量子們不斷累積為宏觀物質時,它們能走的所有路徑將在求和時彼此抵消,最終只留下一條宏觀現實下的路徑,就是我們熟悉的牛頓定律下的軌道。
所以世界的底層邏輯是荒謬的,只有當荒謬的個體錯綜複雜地交織在一起,才能抵消彼此的荒謬。這似乎意味著世界根本沒有一條底層的絕對真理,但卻有一套消除不穩定、不和諧的自洽方法,所有的物理規則都只是建立在這套方法之後的最終自洽結果而已。
因此我們要探知的不是宇宙的底層邏輯,而應該是宇宙那一套消除不穩定的自洽機制。
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12 # 宇宙探索
“上帝不會擲骰子”,愛因斯坦想用此表達對量子力學不確定性的質疑和反對。
量子力學的核心就是不確定性,一切只能用概率去描述,就好比我們平時擲骰子一樣,最終出現幾點完全是概率行為,是不確定的。
不過我們熟悉的現實世界並不是這樣的,起碼我們的感知告訴我們不是這樣。比如說一輛汽車在那裡停著,它就在那裡。不過在量子世界就不一樣了,如果一輛汽車在量子世界,就可能不在那裡了,可能在其他地方甚至在任何地方,它的位置只能用概率來描述。
是不是不可思議?不只是你絕對不可思議,連愛因斯坦都覺得不可思議,所以愛因斯坦會說“上帝不會擲骰子”。
但在愛因斯坦與波爾關於量子力學不確定性的爭辯中,最終還是波爾為首的哥本哈根派(支持不確定性)占據了上風,而且量子力學的不確定性確實是存在的,並非想象猜測。
而愛因斯坦也並非反對量子力學,他也是量子力學的奠基人之一,沒有理由反對。愛因斯坦反對的只是關於量子力學不確定性本質的詮釋,他認為應該會有更深層的內在機制來詮釋量子力學的不確定性,而不應該僅僅有概率來描述。
所以,晚年的愛因斯坦一直試圖統一相對論和量子力學,但最終也沒能成功,這不得不說是一大遺憾!
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13 # 科學探秘頻道
上帝不會掙骰子,聽起來似乎是愛因斯坦承認上帝的存在,但其實這句話有其深層次的意義,是用來諷刺哥本哈根學派對量子力學的解釋。
當時力學的發展才剛開始,人們對量子力學的了解還比較淺顯,特別是對量子力學反常現象的解釋很難讓人理解。特別是以波昂、波爾、海森堡等人為主的哥本哈根派對量子力學的解釋,完全顛覆了我們傳統的認知。他們認為量子的運動是沒有確切規律的,量子的運動是不能精確測量的,他們的位置就像概率一樣隨意出現在某個地方。正是這種顛覆傳統的解釋方式,讓愛因斯坦、薛定諤等人極難接受,所以愛因斯坦認為這種解釋方式就像上帝擲骰子來決定物質如何運行一樣,顯得荒謬不可理喻。
愛因斯坦為了反駁哥本哈根派,甚至發表論文提出了量子力學是否完備的科學論述。在論文中,愛因斯坦首次提出了量子強關聯現象。愛因斯坦認為,如果哥本哈根派的解釋是對的,那麼就會出現類似於量子糾纏一樣的量子強關聯現象,而這種強關聯現象在當時看來是更加不可思議的,這也就是後來發展起來的大名鼎鼎的量子糾纏理論。
不過我們現在知道愛因斯坦輸了,世界卻是以這種荒謬、擲骰子的方式在運行著,而我們的未來也充滿了不確定性,這一切都要得益於量子力學。
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14 # 墨子方陣
“上帝不會擲骰子”這句話最早在出現在1926年愛因斯坦寫給波爾的一份信中!
但是被眾人所熟知卻是在1927年比利時布魯塞爾召開的第五屆索爾維會議上,這屆索爾維會議被稱為史上最著名的一屆。
為什麼這屆索爾維會議這麼著名呢?由於參與的物理學大咖多、討論的問題重要,所以被稱為最著名的一次。這屆會議上出席了我們所熟知的愛因斯坦、波爾、普朗克、居里夫人、康普頓等等17位著名的諾貝爾學獎得主,被稱為最強大腦的雲集,號稱當時全球三分之一的智慧匯集於此次會議。並且此次會議是量子力學發展階段非常重要的一次辯論會,被稱為微縮版的量子力學史。
這屆會議的主題是“電子和光子”,其中最精彩的部分,當然是愛因斯坦與波爾之間激烈的論戰,愛因斯坦與波爾之間的辯論真可謂針尖對麥芒,不過最後還是以愛因斯坦棋輸一招而落敗,
怎麼回事呢?
此次會議大概分三大陣營:
實驗派:布拉格、 康普頓
哥本哈根學派:波爾、波昂、海森伯 、泡利
哥本哈根反對派:愛因斯坦、 德布羅意 、薛定諤
從這個分派上,大家或許就能看出愛因斯坦與波爾之間劍拔弩張的氣氛!
他們爭論的主題就是量子力學的完備性和波函數是否精確描述了單個體系的狀態!波爾等人認為在量子力學中,要用波函數來描述微觀粒子的量子態,波函數可以幫助我們計算出粒子出現在某一位置或者處於某種運動狀態的概率 —— 一個事件發生的概率等於其波函數絕對值的平方,人為的觀測會導致波函數塌縮成一個確定的量子態。
哥本哈根詮釋的最基本原理就是不確定性原理、波函數塌縮、互補性原理,這種解釋就好像擲骰子一樣,在骰子落地之前,我們不可能確切地知道投出的到底是幾點,也就是投出骰子的六個面中,哪一個面朝上是隨機出現的,只有當骰子落地後,我們才能知道這次擲骰子事件到底投的是幾點!
可是愛因斯坦是一個非常虔誠地相信因果律的人,他相信,任何一種事物或者現象的出現必然有其背後的原因,不可能是隨機的,他認為,如果我們能知道骰子投出去時所受的力、空氣的阻力、接觸地面時所受的力等等一切參數,骰子的點數我們是可以預測的!
而哥本哈根學派的概率論只能讓我們知道最終結果,中間的過程竟然是不確定的,波函數塌縮的原因和過程也說不明白,這違背了他所堅信的因果律,所以,他認為我們之所以不能了解微觀粒子隨機出現的原因是因為有一些隱變量沒有被我們發現,如果我們找到了這些隱變量,微觀世界就不是隨機的了!
他非常反對波爾等人的這種概率論,他認為概率論這種描述模稜兩可,是不全面的,所以,他提倡隱變量理論,是以波爾為首的哥本哈根學派理論的“死對頭”。
愛因斯坦認為哥本哈根學派所描述的這種量子態的隨機性表明:同一個過程可能會產生許多種不同結果。按照概率論解釋,電子通過雙縫後出現在感應屏位置是隨機的,那麼感應屏上的許多區域就必須同時對電子行為進行觀測,才能瞬間作出反應, 這種瞬間反應暗示著一種超距作用,是違背相對論的,這也是他反對哥本哈根詮釋的原因之一!
不過後來的“貝爾不等式”的不成立,表明愛因斯坦所主張的隱變量理論不正確,也說明了量子糾纏不能用隱變量理論解釋,量子糾纏這種鬼魅般的超距作用的確存在。
愛因斯坦所堅信的“因果律”成為了阻礙他正確理解量子現象的障礙,所以他才會在與波爾的爭論中落敗,從而說出:“上帝不會擲骰子”這樣的話,或許這就是人在不理解自然現象時所表現出的最無奈的一面吧!
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15 # 星球上的科學
我們處於科技突飛猛進的時代,但是還有很多難題沒有被攻克。“上帝不會擲骰子”這是愛因斯坦的一句有名的名言,是針對量子力學的,這是愛因斯坦和玻爾之間對量子力學的學術爭論。
愛因斯坦和玻爾爭論戰一、在20世紀之前,物理學以牛頓的經典物理學為主,然而在20世紀之後,兩個新的門派出現了,一個是愛因斯坦的相對論,另一個則是多位大師的量子力學。愛因斯坦的相對論推翻了牛頓的絕對時空觀,卻保留了嚴格的因果性和決定論,而量子力學卻更激進,拋棄了經典的因果關係,創立了不能在實在世界的確定的結果,也就是不確定性。這一點是論戰的主戰場,愛因斯坦認為物理學規律是關於存在的規律,不存在不確定不可能的結果。
二、海森堡1927年提出的測不準原理 ,即 不可能同時準確測量一個粒子的位置和動量,對位置的測量會影響到動量,反之亦然。愛因斯坦用自己α射線粒子反駁了這個觀點。
三、後來提出了EPR佯謬,它的關鍵內容就是,假設一個二體系統,由A和B兩部分組成,證明了此二體的“動量之和”與“位置之差”是可以同時測準的。但是量子力學卻不能提供同時測準它們的方法。據此,愛因斯坦則認為量子力學是不完備的。
“上帝擲骰子”嗎?量子力學的基礎是波粒二象性,具體體現在光的波粒二象性。量子力學是區別於經典力學,相對論並研究微觀量子世界的學科,至今為止量子力學的發展始終伴隨著質疑的存在。
單體的疊加態:薛定諤的貓
這是一個著名的實驗,內容是在一個盒子裡放一隻貓和少量放射性物質。之後,會有50%的概率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣從而殺死這隻貓,也會有50%的概率放射性物質不會衰變,那麼貓將活下來。
多體的疊加態:量子糾纏
量子糾纏說的是如果有兩個以上的東西它們都處於不同的狀態的疊加,它們彼此之間一定有明確的關系,這就是量子糾纏。
“上帝不擲骰子”!“別指揮上帝應該做什麼”!許多人把“上帝不擲骰子”當做是愛因斯坦反對量子理論的證據,但是深入愛因斯坦後會發現愛因斯坦其實承認了量子力學的非決定性。他只是不能接受非決定論是大自然的基本原則。
愛因斯坦其實一直在完善量子理論,他對量子理論的貢獻遠比我們了解到的要多。愛因斯坦在1905年就提出了光量子理論,最先提出波粒二象性,以至於後來發展的量子理論都是受愛因斯坦的影響。從“上帝不會擲骰子”這句名言我們就否定了愛因斯坦對量子理論的的貢獻,這是盲目的。
量子力學是對於現在是非常重要的理論,在未來的某一天可能還會發現什麼然後可能會被推翻。質疑才是最重要的成果。
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16 # 鍾銘聊科學
上帝擲骰子其實是發生在一次索爾維會議上,這是科學家的峰會。在上世紀的20年代~30年代,科學家們有一個議題,那就是哥本哈根學派對於量子力學的詮釋“不確定性”到底靠不靠譜?
光是粒子還是波?要了解這些,我們還要從牛頓說起。牛頓時代解決了宏觀低速下的物理學現象,也就是牛頓力學,這套理論也讓牛頓封神。但是其實牛頓可不止《自然哲學的數學原理》這一本著作,在他在威斯敏斯特大教堂的墓前的雕像的,有四本書,代表著四本代表作,這當中就包括了《光學》。
可能你要納悶光學和牛頓力學的區別是啥?我們要搞清楚一點,那就是光的速度可不是低速,甚至光到底是啥也很難說得清楚。伽利略就曾經試圖測光速,然後他失敗了。也就是說在牛頓的時期,光速到底是多少還跟迷一樣。其次光到底是啥,實際上那個時代的科學家也沒啥好的想法來驗證。驗證不了,不代表不能提出理論,牛頓認為光是一種粒子,惠更斯等人認為光是一種波。
他們當然各有各的證據,比如:光的反射就說明光具有粒子性,而光的衍射其實說明了光具有波動性。按理說應該是不相上下的局面,但因為牛頓神一樣的學術地位,導致光是粒子的觀點占據了上風。其實,後來我們也都知道了,光是具有波粒二象性的,不過這都是後話了。
後來,在托馬斯楊和麥克斯韋的努力下,光是一種波占據了上風。尤其是麥克斯韋是和牛頓同級別的科學家。他提出麥克斯韋方程,統一了電和磁,並預言光是一種電磁波,這還被赫茲證明了。
可是到了20世紀,物理學大廈上空飄來了兩朵烏雲,一朵是以太,一朵是黑體輻射。以太導致了相對論的出現,而黑體輻射導致了量子力學的出現。那這又和光有什麼關系呢?相對論其實是和光速有關系,而黑體輻射則和光到底是什麼關系。
如果光是一種波,那說明電磁輻射應該是連續的,而不是非連續的。但是如果按照麥克斯韋的電磁學理論來解決黑體輻射的問題,就會出現很多問題。于是,被逼無奈的普蘭克在玻爾茲曼的啟發下,提出了“量子”的概念。
他認為能量不是連續的而是一份一份的,而能量的最小單位就被稱為量子。愛因斯坦進一步利用“量子”解決了光電效應的問題。
不確定性原理可隨後問題就爆發出來了,科學家在研究原子結構時,就很難用經典理論去描述原子結構以及電子的行為。在這個過程中,科學家逐漸摒棄經典理論,最終在由海森堡提出的矩陣力學和薛定諤的薛定諤方程解決了這一切。而波昂證明了矩陣力學和薛定諤方程是等價的,並且給出幾率波的解釋模型,隨後海森堡進一步提出了不確定原理,說的就是:
微觀粒子的動量和位置是沒辦法同時確定下來的,動量的不確定性越小,位置的不確定性就會越大,同樣的,如果位置的不確定性越小,動量的不確定性越大。那到底意味著什麼呢?我們傳統的物理學中描述一個物體的運動一般是這樣的,某時某地某物以多少速度朝著某個方向運動。可是,到了量子力學這裡,就變成了某時某地某物出現在某個位置的是多少?具體到原子核外的電子,量子力學哥本哈根學派認為電子同時出現在原子核外的各個位置,各個位置區別在於概率不同,也就是說要用概率雲來描述電子的運動。
上帝不擲骰子這種“概率雲”的解釋模型其實是愛因斯坦,薛定諤等人無法接受的,于是,愛因斯坦認為這種理論是不完備的。于是,他在和波爾辯論時,就說出了那句著名的話:
上帝不擲骰子。波爾還反駁了一句:
愛因斯坦不要指揮上帝如何做。這裡咱們客觀地說一下,哥本哈根學派的這一套理論其實對於微觀現象的解釋極其精確,精度尤其的高。因此,愛因斯坦只能去證明它的不完備性,大戰幾回下來,基本上都是哥本哈根學派的大佬尼爾斯玻爾佔了上風,並且對著後來的科學家的一次次實驗,也是一次次地證明了哥本哈根學派的觀點。
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17 # 嘻嘻你好可愛哦
答案愛因斯坦不讓別人碰他的大腦是因為他不希望自己的身體被過度的關注。不過非常遺憾的是,愛因斯坦的大腦還是被人們給切開了,而偷走他大腦的正是他的主治醫生,一位很出色的外科大夫,他帶走了愛因斯坦的大腦組織,並且將其切成了240片保存在福爾馬林溶液裡。其實愛因斯坦在生前曾經說過,我的身體是可以被拿去做科學研究的,但是請不要動我的大腦,可是世人最終還是欺騙了他,愛因斯坦在1955年去世之後,為了揭開這位天才大腦的奧秘,所以他的大腦被偷走了。
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18 # 退行擱淺
愛因斯坦在去世的時候,他的主治醫生就開始惦記上了他的腦子,希望可以通過研究愛因斯坦的腦子來發現他為何與常人與眾不同。于是這位主治醫生便私自的拿走了愛因斯坦的腦子做研究,他把愛因斯坦的腦子小心翼翼的解剖了兩百多塊,每一塊都做了標記和研究。
但是這件事很快的就被愛因斯坦的兒子發現了,他的兒子很大度的原諒了這位醫生,並且也同意醫生們研究他父親的大腦,愛因斯坦的腦子被切了很多塊後依然可以動,這也是讓人震驚了,于是到後來,愛因斯坦的大腦保存的非常好,並且還放在了博物館裡面用來珍藏。
經研究也只是發現了愛因斯坦比平常人的大腦要輕一點,而且他的右腦也是比平常人要大一點,而具體的一個答案其實還沒有,世人還真是無法了解愛因斯坦為何那麼聰明,因此他還是神秘的讓人覺得不可思議,而其真正奧秘估計也只有等待有才之人來挖掘了。
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愛因斯坦說“上帝不擲骰子”這句話,主要是想表達對以玻爾為代表的哥本哈根學派的量子不確定性原理的不認同,因為他要這與他要建立一個統一的引力和電磁力理論不相一致。
但是,作為量子力學的重要奠基人之一,愛因斯坦並不反對量子力學(本身),只不過愛因斯坦在這個問題上確實錯了——這說明偉人也並不是完美無缺、十全十美的。