揭秘神秘宇宙之谜(8)
2023-03-16 来源:你乐谷
要说哪一种现代科学理论最神秘莫测,量子论假如排第二的话,没人敢排第一。量子论研究的是微观粒子世界中的现象。这一理论的核心内容,主要包括海森堡的不确定性原理、波恩的概率解释以及玻尔的互补原理。它们都是如此的诡异,能彻底颠覆你对世界的认知。在学习中学物理时,一般会碰到这样的题目,告诉你炮弹的初始位置在A点,初始速度是V,初始射角是(这些统称为炮弹的初始状态),让你计算在时间T之后,炮弹会在哪个位置,速度是多少。
这个题目充分反映了经典力学对于世界的认识。它认为任何事件都有前因后果,这种因果关系可以用科学定律来描述。我们只要知道了初始状态,根据科学定律和方程,就可以预测事情的经过和结果。
然而这个题目在量子论中却根本不成立。经典力学眼中的世界是确定的,任何事物都有确定的状态,比如一个篮球,在每一时刻都有确定的位置和速度。但在量子力学中,海森堡的不确定性原理说,粒子不可能同时具有确定的位置和速度(通常说动量),最多只能确定其中之一。它表明,粒子根本就不像篮球那样,有确定的初始状态,粒子世界完全是一个不确定的世界。
波恩的概率解释同样令人吃惊。波恩说,在粒子世界中,我们没办法像预测篮球的运动轨迹那样,根据物理定律来预测粒子接下来的行踪。粒子最终会出现在哪里,这完全是随机的,我们能够确定的只有概率。想通过计算来确定粒子的踪迹,并不比用掷骰子确定来得更准确。爱坦斯坦对此十分反感,他说:量子力学令人印象深刻,但是一种内在的声音告诉我它不是真的我毫无保留地相信,上帝是不掷骰子的。但现实又跟他开了个玩笑,后来的事实一再证明他完全错了,上帝确实在掷骰子。
假如前面这些说法已经让你难以接受,那么还有比它们更恐怖的,就是玻尔的互补原理,它居然认为世界是由意识决定的。玻尔说,粒子的状态非常奇特。它有时候是粒子,有时候会变成波,这叫波粒二重性。转换的关键在于意识,当你观察它时,它就变成粒子呈现在你面前;当没人观察它时,它就变成波弥漫于整个空间。
十四、引力波之谜
这个题目充分反映了经典力学对于世界的认识。它认为任何事件都有前因后果,这种因果关系可以用科学定律来描述。我们只要知道了初始状态,根据科学定律和方程,就可以预测事情的经过和结果。
然而这个题目在量子论中却根本不成立。经典力学眼中的世界是确定的,任何事物都有确定的状态,比如一个篮球,在每一时刻都有确定的位置和速度。但在量子力学中,海森堡的不确定性原理说,粒子不可能同时具有确定的位置和速度(通常说动量),最多只能确定其中之一。它表明,粒子根本就不像篮球那样,有确定的初始状态,粒子世界完全是一个不确定的世界。
波恩的概率解释同样令人吃惊。波恩说,在粒子世界中,我们没办法像预测篮球的运动轨迹那样,根据物理定律来预测粒子接下来的行踪。粒子最终会出现在哪里,这完全是随机的,我们能够确定的只有概率。想通过计算来确定粒子的踪迹,并不比用掷骰子确定来得更准确。爱坦斯坦对此十分反感,他说:量子力学令人印象深刻,但是一种内在的声音告诉我它不是真的我毫无保留地相信,上帝是不掷骰子的。但现实又跟他开了个玩笑,后来的事实一再证明他完全错了,上帝确实在掷骰子。
假如前面这些说法已经让你难以接受,那么还有比它们更恐怖的,就是玻尔的互补原理,它居然认为世界是由意识决定的。玻尔说,粒子的状态非常奇特。它有时候是粒子,有时候会变成波,这叫波粒二重性。转换的关键在于意识,当你观察它时,它就变成粒子呈现在你面前;当没人观察它时,它就变成波弥漫于整个空间。
十四、引力波之谜