它完全颠覆了人们的传统认知,连爱因斯坦都无法接受
自从人类诞生以来,就没有停止过仰望星空,探索宇宙奥秘。在大部分时间里,我们都做得很好,揭开了很多宇宙奥秘,同时总结出来一套堪称完美的物理定律来诠释大自然。
尤其是在牛顿定律和麦克斯韦电磁方程提出之后,物理学家们甚至认为人类科学大厦已经基本完成,剩下的只需要小修小补就可以了。
不过科学家们很少探索的微观领域,彻底打破了科学家们的美好梦想,把梦想照进了现实。诡异的微观世界,让科学家们不得不重新审视我们的世界。
如今我们知道,统治微观世界的并非牛顿定律和相对论,而是一种全新的理论,量子力学。量子力学与我们熟知的经典理论完全不同,彻底颠覆了我们的传统认知。
通俗来讲,在量子力学里没有什么是确定的,一切都只能用概率描述,也就是所谓的“概率波”或者“波函数”,就像现实世界的赌博那样。
也就是说,量子世界里的一切都只能用偶然和随机描述,不确定性是量子力学的核心思想。
量子世界里的随机是真正的随机,与我们现实世界里的随机有着本质区别。举个例子就明白了。
掷硬币的游戏我们都玩过。往空中抛一枚硬币,硬币在旋转的过程中我们不知道硬币的正反,只有用双手捂住硬币的那一刻才知道正反。
但从理论上分析,只要我们能够弄清楚抛硬币的力度,方向,当时的环境温度,湿度,风速等条件,就能准确判断硬币在任何时间的状态,即便硬币落入手中,我们用双手捂住不打开,也知道硬币到底是正是反。
也就是说,现实世界里的随机并不是真的随机,只不过有很多未知条件会影响事物的状态,给了我们随机的假象。
但量子世界表现出来的是真正的随机,我们不能同时获知微观粒子的速度和位置。如果我们想了解微观粒子的状态,只有通过一种方式,那就是观察。
观察可以改变一切,而在观察之前,微观世界里的一切都是不确定的。这种观点并不是猜测想象,而是确实存在的,著名的“电子双缝干涉实验”就是最好的证明。
说白了,根据量子力学的诠释,世界的本质就是由概率决定的,是非常模糊不定的。大名鼎鼎的爱因斯坦完全不能接受这种观点,他认为世界是确定的,可描述的,事物不会因为观察而有任何改变。
爱因斯坦用现实世界的例子反驳量子力学的不确定性:我们没有观察月亮时,难道月亮就不存在吗?就不在那里吗?
自从量子力学诞生之后,科学家大佬们的争论就一直没有停止过,直到今天,也没有谁能完全弄明白量子力学。
不过不可否认的是,量子力学虽然很神秘,但它早已应用在我们日常生活中,比如说我们经常使用的手机电脑里的零部件,就包含了量子力学科技,集成电路,激光器,晶体管,芯片等都是量子力学催生的重大发明。
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