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量子力学破坏了世界的客观实在性,难道世界的本质是概率?

 wenxuefeng360 2019-08-23
量子力学破坏了世界的客观实在性,难道世界的本质是概率?

世界是客观实在吗?

对于这个问题,可能有些读者会感到很陌生,通常来说,我们在进行唯物、唯心讨论时,唯物主义者认为这个世界是客观存在的,注意:客观存在,并不是客观实在,那么客观实在与客观存在有什么不同呢?客观存在概念上很容易让人产生误解,客观存在不一定仅仅局限于物质,你的存在感可能是由你的意识给你的,而且思维、意识、知识、文化,这些事物都不是物质的,但的确也是客观存在的,所以我们在这里加入了一个客观实在的概念,以避免物质与意识产生歧义。

唯心与唯物的千年大争论

几千年来,哲学家、物理学家对于这个问题争论不休,唯物主义者认为这个世界是客观实在的,也就是说物质世界是可以完全独立于观测者,也就是完全独立于人的意识而存在的,如果没有了物质,那么一切事物都将不复存在,所以根据唯物论的观点,人的意识只不过是我们大脑中电化学性质变化而得到的刺激而已。

量子力学破坏了世界的客观实在性,难道世界的本质是概率?

而唯心主义则认为,我经历的一切都是基于我的感受,我们感知到房子的存在,是因为它的光线反射到我的眼中,这是基于我们的经验感受,而不是物质的,如果没有了经验感受,那么任何人都不能证明存在或者存在过什么东西,极端的唯心主义者甚至认为:世界上的一切都是幻觉,都是人的感受基于大脑的刺激而已,心外无物,心外无理,就是说的这个意思。

这两种观点哪种是正确的呢?目前我们还不好下结论,不过可以肯定的是,虽然现代科学不断发展,科学唯物主义渐渐占据了上峰,物质是根本,物质决定意识这样的唯物思想被越来越多的人所接受,不过在20世纪初诞生的一门新兴物理学却挑战了物质的实在性,这门十分大胆的新兴物理学科就是量子力学。

为何说量子力学挑战了物质的实在性呢?

首先需要声明一点,量子力学虽然挑战了物质的实在性,并不等于量子力学就是唯心主义科学,或者量子力学是不可知论,这种说法显然是错误的,现代任何一种科学理论都不会是唯心的,道理很简单,唯心就意味着意识占主导地位,而意识是自由的、是没有规律的,所以意识是无法使用公式去总结的,也是无法复制、无法进行第三方控制的,但量子力学是无法使用公式总结的吗?量子力学是毫无规律的吗?量子世界中的微观粒子是无法被控制的吗?

量子力学破坏了世界的客观实在性,难道世界的本质是概率?

显然不是,量子力学是目前科学理论中最精准的理论,大到翱翔于宇宙的航天器,小到量子计算机中的每一个配件,这么多精细无比的机器,都少不了量子力学的理论支持,其实说量子力学挑战了物质的实在性,并不是说量子力学倒向了唯心主义,而是在量子理论中,这个世界在没有被观测时,其实是一团概率云。

概率,这好像是我们在初中数学课本上学习过的知识,概率是一种看不见、摸不着的数学概念,并不是客观实在的实体,那世界又怎么可能是概率呢?

量子力学破坏了世界的客观实在性,难道世界的本质是概率?

要想讲清这件事情,我们还需要追根溯源,从一个独立的粒子运动说起,我们可以在脑海中想象这样一个场景:我们将一个电子放入一个完全与外界封闭的环境内,那么我们有可能在不观测这个电子的情况下,通过计算得出电子的实时的运动情况吗?如果宏观经验来说,这个是可以做到的,我们只需要直到电子的质量、环境的摩擦力、磁场、电子的受力情况等等数据,我们就可以在完全不观测的情况下,通过计算就可以得出电子的运动情况,就像我们即使不看月亮,也可以通过牛顿力学,计算出月亮每时每刻的运动情况一样,这就是科学最神奇之处:预知未来。

现在我们回到刚才的假设之中,我们真的可以在完全不观测的情况下,仅仅通过计算就可以得出电子的运动情况吗?

量子力学破坏了世界的客观实在性,难道世界的本质是概率?

答案是:不能,如果想要计算电子的运动情况,牛顿经典力学肯定是不适用的,我们需要应用量子力学的理论,即海森堡的矩阵力学与薛定谔的波动方程(两者在数学上是等价的,矩阵力学在计算上更加困难,所以往往计算这类问题更加倾向于后者),但实际上,我们通过计算得到的结果并不是一个实实在在的电子运动情况,而是电子在某一时刻关于位置坐标的概率而已,也就是说在我们不进行观测的情况下,电子有可能处于空间内的任意一个位置,每个位置的概率都是不同的,有的大、有的小,除非通过薛定谔的波动方程计算的结果等于零之外,我们无法因为其出现的概率小,就否定其存在的可能性,也就是说没有被观测状态的电子,其实就是空间内各处概率的集合,而世界也是由无数的微观粒子组成的,所以量子力学认为(主要指哥本哈根学派):在没有被观测的情况下,这个世界不具有实在性,而是一团概率云。

量子力学破坏了世界的客观实在性,难道世界的本质是概率?

世界的本质是一团概率云,这个说法实在是太荒唐了,也是在宏观经验世界中根本无法理解的,我们不会因为世界的本质是一团概率云就去虚度光阴,饿了还是要吃饭,穷了还是要赚钱,太阳每天依旧会东升西落,从来还没有发生过我们不看太阳,太阳就跑到遥远星系的情况,所以对于哥本哈根学派的概率解释,我们并不用感到荒唐甚至是恐慌,这只是基于微观世界现象的一种解释而已,我们只需要了解它、学习它,但不必重视它,甚至畏惧它。

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