量子力学的确难以理解,人们只能通过观察、研究、思考,发现量子世界中各种颠覆“常理”的现象,但要追究这些现象产生的根本原因,大多数到目前为止仍是未知的。这不免为量子世界蒙上一层神秘色彩。 阿怪今天就和大家一起走进“量子世界”,揭开量子世界的神秘面纱,看看“量子纠缠”到底是咋回事。 简述量子力学什么是量子 在物理学中,如果一个物理量存在一个最小的不可再分割的单位,就把这个最小单位称为量子,并说这个物理量是量子化的。比如光量子(通常称为:光子)、电荷量。 量子力学
量子奇特的运动现象双缝干涉实验示意图 发现量子奇特运动现象的著名实验就是双缝干涉实验:
无法确定的运动 在没有认识量子世界之前,人们普遍认为通过观察、实验和计算等科学的方法一定能确定某个物质的运动情况,只是因为科学技术的限制,还达不到完全准确的精度而已;然而在研究了更多的量子运动情况之后,科学家不得不打破这种观点,不得不承认微观量子世界运动的不确定性——概率。
最典型的就是科学家对原子内部结构(原子核与外层电子的排布关系)的认识变化: 以最简单的氢原子举例 量子力学把那个决定论的世界打破了。在量子世界里没有任何事情是决定好的,一切都很随机,而正是这种不确定性赋予了人自由意志的可能。在经典世界里一切都按自然规律运行,人是没有自由意志的。 人生没有意义的世界是经典物理世界,而不是量子物理世界。因此,如果量子力学正确,你就拥有无限的可能,你的人生充满希望,生活很美好,世界很奇妙。当然,量子力学是否正确目前仍处于是与否的叠加态。 所以你的人生有没有意义也处在有和没有的叠加态,但是你可以自己选择让它坍缩到你想要的状态,也就是说人生有没有意义取决于你自己的选择。 经典决定论是说,给定初始条件,那么由运动方程,此后所有的运动情况都被决定了。这里有两个弱点。一个是,如果初始条件差之毫厘,由于运动方程也不是简单的一个方程(如果把全宇宙都看成一个方程,那么其中的变量将非常非常多)。所以最后是“误差放大”,失之千里。第二个是,对于宏观现象,即使是经典的微观,也会是作平均后的统计规律。这里面的例子就是,微观动力学的可逆却导致宏观的不可逆。 微观世界由量子力学描述。这是是说,微观粒子由量子态描述。但是量子态却是由一个运动方程描述的。这里既有随机性,又有决定性的规律。概率也是有规律的。 科学只是人类认识世界的手段与方式。科学理论是人类观察事物性质及对其变化规律的总结和概括。任何科学理论都有其适用范围丶条件与特定研究对象,都有其局限性,为局部的规律,而不是宇宙的全部和终结。量子理论亦是如此,只适用于微观粒子世界,将其随意扩大化丶万能化,适用到中观世界及宏观世界,甚至用来解释人的生命意义及人类社会复杂的现象,完全违背科学的逻辑与本质,是极为荒谬的。 宇宙是不断演化丶运动与发展的,无穷无尽,无止无休。人类对宇宙的认识也是随着宇宙的演变发展而逐步深化,这一识过程永远没有尽头。科学理论也在这一过程中被检验,完善,甚至扬弃。如人类对燃烧现象的认识。一个时期“燃素说”在科学界占统治地位,人们深信不疑,认为燃素参与整个燃烧过程,后来人们发现了氧气,“燃素说”被“氧化说”取代。 |
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