導讀:巨集觀世界與量子世界的恩怨情仇已經這麼多年了,還沒有得到徹底緩和。你思考過這個問題嗎?
你不看月亮的時候,月亮在不在?這個問題不是我問的,是愛因斯坦問的。顯然這好像不是個問題。因為我看不看月亮,月亮都在。現實中,我可以閉上眼,而另一個告訴我,它一直在。
可是問題其實並不簡單。
本章帶你了解巨集觀世界和量子世界的不同。
內容如下:
在微觀世界中求得在一定時間內的物體所在,取而代之的是可以通過概率(偶然性)來預測它的位置。這個看起來十分牽強的理論確實在一段時間內遭到了不少的批判。愛因斯坦在這個理論剛被提出時曾說:“上帝不通過擲骰子來做決定”,反對他的人說:“為什麼你又要去充當上帝擲不擲骰子的決定?”
這裡麵包含很深的哲學道理和觀察方法。假如量子力學的數學模型,是它的適用範圍內的完整的物理現象的描寫的話,那麼我們發現測量過程中,每次測量結果的機率性的意義,與經典統計理論中的機率意義不同。即使完全相同的系統的測量值,也會是隨機的。這與經典的統計力學中的機率結果不一樣。
在經典的統計力學中,測量結果的不同,是由於實驗者無法完全複製一個系統,而不是因為測量儀器無法精確地進行測量,這是我們認為的。在量子力學的標準解釋中,測量的隨機性是基本性的,是由量子力學的理論基礎獲得的。由於量子力學特性,儘管無法預言單一實驗的結果,但依然是一個完整的自然的描寫,使得人們不得不得出以下結論:世界上不存在通過單一測量可以獲得客觀的系統特性。一個量子力學狀態的客觀特性,只有在描寫其整組實驗所體現出的統計分佈中,才能獲得。
愛因斯坦(“量子力學不完整”,“上帝不擲骰子”)與尼爾斯·玻爾是最早對這個問題進行爭論的。玻爾維護不確定原理和互補原理。在多年的激烈的討論中,愛因斯坦不得不接受不確定原理,而玻爾則削弱了他的互補原理,這最後導致了今天的哥本哈根詮釋。
今天,大多數物理學家,接受了量子力學描述一個系統可知的特性,以及測量過程無法改善,不是因為我們的技術問題所導致的見解。這個解釋的一個結果是,測量過程打擾薛定諤方程,使得一個系統塌縮到它的本徵態。
從物理學自身的觀測手段和方法,以及它的發展,再結合哲學。我覺得她的深層含義是不言而喻的。物質與物質是普遍聯絡的,而且可以相互轉化。這意味著我們可以將不同的力,納入到一個系統中。無非是需要多搭這個系統的橋而已。這是物質“運動”不同,物質“組合”不同造成的。
而我們可以基於這些不同的因素,去探索什麼樣的物質在什麼的樣運動下表現出“電磁力”或者“引力”等等。這樣的過程其實本身就是告訴我們不可能存在一個具體的萬有定律,可以包含宇宙中所有的定理。這句話就好像數學上問:存不存在一個集合,包含所有集合。顯然是不存在的。而且數學是數學,現實宇宙是現實宇宙。
摘自獨立學者,科普作家靈遁者書籍《變化》