先分享一張物理大咖的合照吁断,全都是牛人級(jí)別的存在!
波爾的互補(bǔ)原理、波恩的概率解釋秘症、海森堡的不確定性以及奇怪的光的波粒二象性素挽。
這是近幾天閱讀量子物理相關(guān)書(shū)籍后腦子里留下的最為印象深刻的幾個(gè)詞蔑赘,前三個(gè)構(gòu)成了所謂的“哥本哈根派”量子理論解釋?zhuān)獾牟6笮愿莻€(gè)善于捉弄人的高手,眾多的明星級(jí)的物理學(xué)家都被它弄得狼狽不堪。讀完量子書(shū)缩赛,最大的感覺(jué)是:完了耙箍,我的世界觀被顛覆了,最起碼基于物理基礎(chǔ)的世界觀被顛覆了酥馍。但我想我還不是最悲催的辩昆,想想愛(ài)因斯坦看著自己無(wú)比信仰的客觀確定的世界被量子理論一點(diǎn)點(diǎn)肢解,最終得出這個(gè)世界是不連續(xù)的旨袒,不確定的汁针,是成概率分布的,這種信仰坍塌的感覺(jué)想必是令人絕望而又無(wú)助的吧砚尽。猶記得《三體》當(dāng)中施无,當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“宇宙普適的物理規(guī)律不存在,那物理學(xué)……也不存在了”的時(shí)候必孤,想必比這種由確定向不確定規(guī)律的轉(zhuǎn)變更加難以讓人接受猾骡,所以有人發(fā)出科學(xué)已死的結(jié)論。
無(wú)論怎樣敷搪,現(xiàn)在科學(xué)都依然活著卓练,且在爭(zhēng)論中越活越好了」鹤模可是我還得消化消化襟企,我想靜靜。
老早就知道狮含,世界是由原子構(gòu)成的顽悼,原子是由質(zhì)子電子構(gòu)成的,再往下還有中子几迄、夸克等等單位蔚龙,但從來(lái)沒(méi)想過(guò)這個(gè)世界竟然是不連續(xù)的,不確定的映胁,甚至連時(shí)間和空間也是分段的木羹,還存在著最小的不可分割的普朗克時(shí)間和普朗克長(zhǎng)度。天吶解孙,想象一下坑填,這個(gè)世界是一段段拼起來(lái)的,是支離破碎的弛姜,我們的每一天都是想放電影一樣一幀幀過(guò)的脐瑰,雖然速度奇快無(wú)比,但確實(shí)是這樣廷臼,而不是我們習(xí)以為常的連續(xù)的平滑的不帶任何磕絆的流逝苍在。確實(shí)是有點(diǎn)匪夷所思绝页。
波恩的概率論解釋則直接推翻了我們建立在經(jīng)典物理理論基礎(chǔ)上的世界觀。在經(jīng)典理論中寂恬,世界是有規(guī)律的续誉,規(guī)律是可以被認(rèn)識(shí)的,世界萬(wàn)物都已經(jīng)由物理規(guī)律所規(guī)定下來(lái)初肉,連一個(gè)細(xì)節(jié)都不能改動(dòng)屈芜,過(guò)去和未來(lái)都像已經(jīng)寫(xiě)好的劇本,宇宙的發(fā)展只能?chē)?yán)格地按照劇本進(jìn)行朴译,這也是大多數(shù)人在過(guò)去所接受的物理知識(shí)所構(gòu)建起來(lái)的宇宙觀念井佑。但是,這個(gè)觀念被推翻了眠寿,宇宙變成了概率分布的了躬翁,事物的發(fā)展變得不可預(yù)測(cè),無(wú)法確定它下一步會(huì)怎么樣盯拱,只能說(shuō)有多大可能會(huì)變成什么樣盒发,乍一看好像是上帝在擲骰子一樣,這對(duì)于愛(ài)因斯坦來(lái)說(shuō)是不可接受的狡逢,畢竟曾經(jīng)的經(jīng)典物理是那么的輝煌宁舰,以至于很多物理學(xué)家覺(jué)得物理已經(jīng)沒(méi)有什么可發(fā)展的了,現(xiàn)在讓他接受這個(gè)理論是錯(cuò)誤的奢浑,確實(shí)是一個(gè)比較難的事情蛮艰。不要說(shuō)是愛(ài)因斯坦,即便是我們這樣只是接受了最為粗淺的物理學(xué)知識(shí)的人要一下子改變這個(gè)觀念也不是那么容易的雀彼。好在壤蚜,理論的發(fā)展具有繼承性,最起碼在現(xiàn)在對(duì)現(xiàn)實(shí)宏觀世界和人們的實(shí)際生活還沒(méi)有產(chǎn)生什么實(shí)質(zhì)性的變革性的影響徊哑,要不然袜刷,我們都會(huì)奔潰的。
還有一個(gè)就是我們認(rèn)為一個(gè)物體的速度和位置是很容易測(cè)量和確定的莺丑,比如一輛汽車(chē)著蟹,我們很容易測(cè)定他的速度和方向,但量子物理告訴我們梢莽,一個(gè)物體的速度和位置是不能準(zhǔn)確測(cè)定的萧豆,因?yàn)榇嬖谝粋€(gè)測(cè)不準(zhǔn)原理,要準(zhǔn)確速度就沒(méi)有準(zhǔn)確位置蟹漓,要準(zhǔn)確位置就沒(méi)有準(zhǔn)確速度炕横,而且一個(gè)越準(zhǔn)確源内,另一個(gè)誤差就越大葡粒,也就越不準(zhǔn)確份殿。還有我們認(rèn)為的“空”,從古人的沒(méi)有東西嗽交,到后來(lái)的沒(méi)有空氣的所謂真空卿嘲,再到后來(lái)認(rèn)識(shí)的的電磁場(chǎng)、引力場(chǎng)等夫壁,到現(xiàn)在的“空”的概念僅僅是指一個(gè)物理空間而已拾枣,跟我們平時(shí)所說(shuō)的“空”已經(jīng)完全不同。同時(shí)根據(jù)測(cè)不準(zhǔn)原理推測(cè)盒让,在現(xiàn)在的所謂真空當(dāng)中梅肤,應(yīng)該存在大量的瞬時(shí)的能量波動(dòng),因?yàn)槟芰亢蜁r(shí)間也是一對(duì)符合測(cè)不準(zhǔn)原理的物理量邑茄,時(shí)間越精確姨蝴,能量起伏越大,甚至可以考慮作為以后的星際旅行能量來(lái)源肺缕。
可如果測(cè)不準(zhǔn)的話(huà)左医,我們的數(shù)學(xué)怎么辦?建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的我們常用的物理規(guī)律怎么辦同木?好在這種測(cè)不準(zhǔn)原理體現(xiàn)在宏觀物體上的尺度非常非常小浮梢,小到我們無(wú)法感覺(jué)到它們,所以彤路,飯照吃秕硝,班照上,歌照唱洲尊,舞照跳缝裤,該干嘛干嘛去吧!
最后颊郎,光這個(gè)接觸最多卻知之甚好的東西憋飞,真是狡猾的無(wú)以復(fù)加,一會(huì)表現(xiàn)粒子性姆吭,一會(huì)表現(xiàn)波動(dòng)性榛做,把人類(lèi)的眾多物理學(xué)家弄得神魂顛倒,爭(zhēng)論不休内狸,爭(zhēng)論了三百多年還是沒(méi)能徹底統(tǒng)一意見(jiàn)检眯。而且在人類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)總會(huì)冒出新的讓人摸不著頭腦的亂七八糟的特性。在對(duì)光的持續(xù)的探索過(guò)程中昆淡,“哥本哈根派”逐漸認(rèn)為锰瘸,沒(méi)有什么原本的世界,只有我們能夠測(cè)量和觀察的世界昂灵,我們無(wú)法測(cè)量和觀察的世界對(duì)人類(lèi)而言是沒(méi)有意義的避凝,也不能認(rèn)為其是存在的舞萄,就像是說(shuō)車(chē)庫(kù)中有一條噴火龍一樣,其透明無(wú)法目視管削,其火焰特殊倒脓,無(wú)法感溫,其形無(wú)定態(tài)含思,無(wú)法觸摸崎弃,總之無(wú)論采用什么方法都無(wú)法觀察和測(cè)量它的存在,那么它是否存在與否對(duì)我們而言沒(méi)有意義含潘。這有點(diǎn)唯心哲學(xué)的味道饲做,但又不是同一回事。還是想再說(shuō)說(shuō)光遏弱,但又詞匯貧乏艇炎,不知從何說(shuō)起,只能用奇怪來(lái)形容腾窝,如此常見(jiàn)卻又如此隱秘缀踪,就像是頑皮的孩童一樣,總會(huì)讓人操心不已卻又無(wú)法完全進(jìn)入其內(nèi)心世界虹脯,哪怕只是對(duì)其進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的定性都是那么困難驴娃,都難以找到一個(gè)恰當(dāng)?shù)脑~語(yǔ)來(lái)表達(dá),只能用波粒二象性這么一個(gè)模棱兩可的詞語(yǔ)應(yīng)付循集。借用一句歌詞:女孩的心思你別猜唇敞,光就是那個(gè)美麗又多變的女孩,物理學(xué)家們繼續(xù)努力吧咒彤,期待這位美麗的女孩打開(kāi)心扉的那一天疆柔。
量子物理,真是有趣又調(diào)皮的科學(xué)镶柱,雖然讀了兩本科普書(shū)旷档,但依然似懂非懂,不過(guò)沒(méi)關(guān)系歇拆,連偉大的理查德.費(fèi)曼都相當(dāng)有把握地說(shuō):“沒(méi)人能理解量子力學(xué)”鞋屈,看來(lái)我的似懂非懂不是我太愚笨,原來(lái)是量子太狡猾肮拭佟厂庇!