您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识
量子力学是否违反了因果律?
量子力学,因果律,量子量子力学是否违反了因果律?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
量子力学是否违反了因果律?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题,量子菌来回答。量子力学的基本规律是统计规律,这和经典物理的决定论和因果律是有着根本的区别。
在牛顿创立的经典物理中,如果我们知道一个物体的运动方程,当了解到其初始条件后,我们就可以通过求解方程,计算出某一时刻该物体的位置以及动量。这就是一种经典物理的决定论,或者说是严格的因果律。这在宏观世界里,有着太多的例子,从地上车辆的行驶,到宇宙中天体的运行,这当然是符合我们日常的观念。
然而,对于微观世界,像电子和光子这样的微观粒子,它们服从的是量子力学规则,决定论和因果律就必须要放弃了,这里起作用的是统计和概率论,此时,我们无法同时确定电子的位置与动量,这完全是反直觉的概念。以玻尔为首的哥本哈根学派更是提出:自然的规律就是统计概率性的,宏观世界显示出来的因果律不过是统计规律的极限和特例,是包含在统计规律之内的。
当然,这种激进的观点,也遭到了像爱因斯坦这样大神的反对,爱因斯坦对不确定关系,波函数的统计解释等提出了很多质疑,试图找出量子力学罗辑上的错误。但目前来看,是爱因斯坦错了,也许大自然确实就是概率性的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢邀请。
因果规律,从字面上理解,就是任何事情的发生,都有其必然的原因。有因必定有果,有果必定有因。因果规律的特点可以说是本质的、固有的、超越的、金刚的、注定的,不因迷失而损耗,不因错乱而颠倒,不因否定而摆脱,不因抗拒而破坏。同时它又是可认知的,可掌握的,可运用的,是事物发展所固有的属性。
在物理学中,人们将实际观察到的微观世界的物理现象,常用概率论来表示。物理学中也遵循因果规律,即现象的发生不是偶然性,而是一种必然性,只是为了方便起见,用概率这种语言来描述罢了。那么同时,可能主导事物发展的原因有很多,在没有谁占明显主导优势的情况下,一些繁琐的因素之间复杂的关系我们无法全部掌握,所以才会有“偶然性”的出现。
量子力学是描写微观物质的一种物理学理论,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础。
量子力学的基本原理包括量子态的概念,运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。
在经典物理学理论中,对一个物体或者体系的测量不会改变它原有的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进,因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。但在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。因此,量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的几率,在这个意义上,经典物理学因果律在微观领域失效了。
量子力学表明,微观物理实在既不是波也不是粒子,而是量子态。真实状态分解为隐态和显态,是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。
不确定不等于没有因果关系,不能用事物发生的不确定性来否定因果关系的存在。同样,也不能因为因果关系的本质存在,就认为因一旦发生,果就会100%以某种形式发生。 量子力学方程本身就是一个预测性非常精确的因果规律,它和牛顿力学定律、热力学定律、电磁定律、质能方程等因果定律一样,给人类带来了巨大科学革命,量子力学原理只是证伪了决定论的普遍存在,既没有证伪决定论(特殊因果规律)在规定条件下的存在,更没有证伪因果律的普遍存在。
回答于 2019-09-11 08:43:50
先给结论,量子力学绝对违反了因果律,因此把爱因斯坦从奠基者之一,硬生生逼成了反对者(不完善也算反对吧),任何对经典科学认知论有感情的人,从本能上,都不能接受量子论的核心解释(特别是哥本哈根派)。
只是,在强大的实证面前,爱因斯坦落败。本猫也只能黯然神伤,默默接受这个无言的结局。
量子力学核心解释
我再次强调,量子力学和相对论都是现代科学的基础,这是毋庸置疑的铁律。
量子力学远远不是单凭人的感官认识就能理解的,也与同学们日常的生活经验得到的常识,有极大的不同,所以,它才让人困惑不解,难以理解。
玻尔在谈到量子论的理论时曾说,“问题不是它是否荒唐,而是它是否足够荒唐”。作为量子论旗手的波尔,都有此感,何况一般人呢。
量子论对于物质本质的解释是意识,每当我们一观测时,系统的波函数就坍缩了,按概率跳出来一个实际的结果,如果不观测,那它就按照方程严格发展,人类意识(consciousness)的参予是波函数坍缩的原因。
因果律
宗教人士先等等,我们不是谈六道轮回的因果,也先不研究灵魂,虽然我也接受这种美好的愿景,但现在我谈的绝对不是这个意思。
自然科学的因果律,是经典科学家一生中最大的荣耀。典型人物就是拉普拉斯,只要给予足够的参数,足够的算力以及足够的时间,宇宙间的一切运行规律,无论过去未来,科学家都可以了如指掌,这就是因果律。
下一篇:返回列表
相关链接 |
||
网友回复(共有 0 条回复) |