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電子如何表現,完全取決於我們如何觀測它。

  事實上,沒有什麼“客觀真相”。都是結合某種觀測方式而作出的。

  首先描述你測量這個物理量的方式。

  只有觀測手段明確之後,答案才有意義。

  在經典理論中,我們脫離一個絕對客觀的外部世界而存在,我們也許不瞭解這個世界的某些因素,但這不影響其客觀性。可如今我們自己也已經融入這個世界了,對於這個物我合一的世界來說,任何東西都應該是可以測量和感知的。只有可觀測的量才是存在的!

  同時具有p和q的電子是不存在的!

  不存在一個客觀的、絕對的世界。唯一存在的,就是我們能夠觀測到的世界。測量,測量行為。

  在機率解釋,不確定性原理和互補原理這三大核心原理中,前兩者摧毀了經典世界的(嚴格)因果性,互補原理和不確定性原理又合力搗毀了世界的(絕對)客觀性。量子論的“哥本哈根”解釋。

  不確定性原理。互補原理。“隨機性”。雖然我們對於單個電子的行為只能預測其機率,但我們都知道,當樣本數量變得非常大時,機率論就很有用了。

  “坍縮”。波函式的平方就是機率。

  你測量一次,它的波函式就坍縮一次,隨機地決定一個新的位置。當然,這裡的隨機是嚴格按照波函式所規定的機率強度分佈來決定的。

  電子在沒有觀測的時候什麼也不是,談論它是無意義的,只有數學可以描述-波函式!按照哥本哈根解釋,不觀測的時候,根本沒有實在!自然也就沒有實在的電子。事實上,不存在“電子”這個東西,只存在“我們與電子之間的觀測關係”。

  觀測的重要性。

  這種遊戲不至於過火,因為還有波動方程和不確定性原理在起著規則的作用。而統計規律則把微觀上的無法無天抹平成為宏觀上的井井有條。

  在觀測之前,沒有一個什麼粒子的“自旋”!只有波函式可以描述。

  當沒有觀測的時候,不存在一個客觀獨立的世界,所謂“實在”只有和觀測手段連起來講才有意義。在觀測之前,並沒有“兩個粒子”,而只有“一個粒子”。

  從半導體到核能,從鐳射到電子顯微鏡,從積體電路到分子生物學,量子論把它的光輝播灑到人類社會的每一個角落,成為有史以來在實用中最成功的物理理論。

  薛定諤的貓實驗。

  存在就是被測量。

  測量即是理,測量外無理。

  意識。

  這整個鏈條的最後一臺儀器總是處在不確定狀態中。

  把人類的意識,或者換個詞說,靈魂,放到宇宙的中心!

  意識不是一種具體的物質實在。

  意識是一種結構模式,它完全基於物質基礎(我們的腦)而存在,但卻需要更高一層次的規律去闡釋它。

  組合方式。“組合模式”。

  “不可複製定理”。

  “圖靈檢驗”。

  “任何一種基本量子現象只有在其被記錄之後才是一種現象”。

  “參與性宇宙”模型。增強版的“人擇原理”。

  “臨界速度”。

  生命和智慧。

  參與性宇宙模型是增強版的人擇原理,它不僅表明我們的存在影響了宇宙的性質,更甚,我們的存在創造了宇宙和它的歷史本身!意識。

  當電子穿過雙縫後,處於疊加態的不僅是電子,還包括我們整個世界!量子過程造成了“兩個世界”!這就是量子論的“多世界解釋”。

  “平行宇宙”。

  一個複雜系統的狀態可以看成某種高維空間中的一個點或者一個向量。

  如果系統處在疊加態,它必定永遠按照疊加態演化!

  任何孤立系統都必須嚴格地按照薛定諤方程演化。

  這個高緯的空間卻由許許多多低維的“世界”所構成。每個“世界”都只能感受到那個“真實”的向量在其中的投影。

  “宇宙”始終只有一個,它的狀態可以為一個總體波函式所表示,這個波函式嚴格而連續地按照薛定諤方程演化。

  退相干理論。

  在這樣一個高維空間,兩個“世界”之間的聯絡被自然地抹平了,它們互相正交,彼此失去了聯絡!

  單純描述電子行為的“世界”是一個低緯度的空間。

  一旦觀測以後,它必定存在於一個更大的“世界”中。

  量子疊加態在宏觀層面上的瓦解,正是退相干的直接後果。

  宏觀與微觀之間的關鍵區別,就在於其牽涉到緯度(自由度)的不同。所有的“世界”都存在於同一個物理時空中。當複雜系統與環境干涉之後,它的“密度矩陣”就迅速對角化而退化為經典機率。

  宇宙本身重新成為唯一的主宰,任何觀測者都是它的一部分,隨著它的演化被分裂、投影到各種世界中去。

  宇宙只有一個波函式,它按照薛定諤方程唯一確定地演化。

  永遠都會有一個你活在某個世界!

  “量子永生”。

  一旦一個“意識”開始存在,從它自身的角度看,它就必定永生!

  “終極人擇原理”。

  “意識”“永生”。

  量子。不確定性。

  從理論上奠定了量子計算機的實現基礎。

  效率。做得更快更好!

  量子並行運算內在的並行機制。

  量子加密術。

  “意識怪獸”的牌子,“精神分裂”的牌子。

  疊加性。哥本哈根式的疊加還是多宇宙式的疊加。

  “導波”。

  “隱變數理論”。

  “量子勢”。

  優美、明晰和簡潔。科學美。

  實在性和決定性。定域性。

  定域性指的是,在某段時間裡,所有的因果關係都必須維持在一個特定的區域內,而不能超越時空來瞬間地作用和傳播。不能有超距作用的因果關係,任何資訊都必須以光速這個上限而傳送。

  “貝爾不等式”。

  極限。

  定域的。實在的。

  在世界各地的實驗室裡,粒子們都頑強地保持著一種微妙而神奇的聯絡。

  要麼放棄定域性,要麼放棄實在性。

  哥本哈根解釋;多宇宙解釋。

  隱變數理論。

  “系綜”解釋,物理量只對平均狀況才有意義。

  在量子論看來,我們的世界中不存在什麼“單個”的事件,每一個預測,都只能是平均式的,針對“整個集合”的,這也就是“系綜解釋”。

  “事件的全集”,才有物理意義的。

  都不可能在嚴格的意義上孤立。這些隨機的物理過程-不管它們實質上到底是什麼-會隨機地造成某些微觀系統,比如一個電子的位置,從一個瀰漫的疊加狀態變為在空間中比較精確的定域。“自發定域理論”。

  實際上是指一個粒子的位置從一個非常不精確的分佈變成一個比較精確的分佈,而不是完全確定的位置。

  退相干歷史。

  世界只有一個,但歷史有很多個。

  路徑積分。

  最後大部分路徑往往會自相抵銷掉,只剩下那些為量子力學所允許的軌跡。

  關鍵在於,我們必須構建起足夠“粗略”的歷史。

  “多歷史”。

  我們所能夠觀察和描述的則無非是一些粗略化的歷史。

  “同族原則”。

  探討了哥本哈根、多宇宙、隱變數、系綜、自發定域、退相干歷史6條道路。

  量子論的基本形式只是一個大的框架,它描述了單個粒子如何運動。但描述在高能情況下,多粒子之間的相互作用時,我們就必定要涉及到場的作用-建立量子場論。

  原來所有粒子都是瀰漫在空間的某種場,這些場有著不同的能量形態,而當能量最低時,這就是我們通常說的“真空”。因此,真空其實只不過是粒子的一種不同形態(基態)而已,任何粒子都可以從中被創造出來,也可以互相湮滅,狄拉克的方程更預言了所謂“反物質”的存在。

  量子電動力學。

  半導體。化學學科。材料科學。鐳射技術,電晶體和積體電路。電子和原子核。恆星。白矮星。中子星。黑洞。“霍金蒸發”。

  上帝不但擲骰子,他還把骰子擲到我們看不見的地方去!這個看不見的地方就是黑洞奇點。

  複數的。時間就像我們地球的表面,並沒有一個地點可以稱之為“起點”。量子宇宙學。

  核能、計算機技術、新材料、能源技術…這些都在根本上和量子論密切相關。

  深刻地影響人類社會的事件…量子力學及其相關理論的創立和發展。

  得到更大的力量,更多的熱情,還有對於未來更執著的信心。

  最後完成的量子場論實際上是量子力學和狹義相對論的聯合產物。

  電磁力:同性相斥,異性相吸。量子電動力學認為,這個力的本質是兩個粒子之間不停地交換光子的結果。

  我們的宇宙中就總共有著4種相互作用力:引力、電磁力、強相互作用力和弱相互作用力。它們各自為政,互不管轄,遵守著不同的理論規則。

  在強相互作用力中,被交換的不是光子,而是“介子”,而弱相互作用力中交換的則是“中間玻色子”。

  強相互作用力本質上是交換介子的結果,那些感受強力的核子也因此被稱為“強子”(比如質子、中子等)。每一個強子都可以進一步被分割為稱為“夸克”的東西,它們透過交換“膠子”來維持相互的作用力!

  “大一統理論”。其目標都是統一弱相互作用力、強相互作用力和電磁力3種力,把它們合併在一起,包含到同一個框架中去。

  引力卻總是吸引的!

  萬能理論。

  在相對論裡,引力被描述為由於時空彎曲而造成的幾何效應,量子場論把基本的力看成是交換粒子的作用,比如電磁力是交換光子,強相互作用力是交換膠子,弱相互作用力是交換中間玻色子。

  “超對稱”的思想。“超弦”理論。

  任何粒子其實都不是傳統意義上的點,而是開放或閉合(頭尾相接而成環)的弦。當它們以不同的方式振動時,就分別對應於自然界中的不同粒子(電子、光子…包括引力子)。有6個維度是緊緊蜷縮起來的。

  原本當作是時空中一個“點”的東西,其實竟然是一個6維的“小球”!這6個蜷縮的維度不停地擾動,從而造成了全部的量子不確定性!

  當耦合常數被放大時,出現了一個新的維度-第11維!

  5種超弦就都被包容在一個統一的影象中,這個統一的理論被稱為“M理論”。

  在M理論中,時空變成了11維,由此可以衍生出5種10維的超弦論來。事實上,由於多了一維,我們另有一個超引力的變種,因此一共是6個衍生品!

  在弦論裡,必須首先引進量子論,然後才匯出大尺度上的時空結構!

  量子的力量。

  科學在不停地檢討自己,但這種謙卑的審視和自我否定不但沒有削弱它的光榮,反而使它獲得了永恆的力量,也不斷地增強著我們對於它的信心。

  這一切,都來自於我們對於成功的信念,對於科學的依賴,以及對於神奇的自然那永無休止的好奇。

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