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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:
自然科学,本来一直自诩为宇宙万物的立法者,持着最客观,最严苛、最一丝不苟、最不能容忍主观意识的立场;现在科学的之柱之一,量子论核心解释里面,居然要把人类的意识,或者换个词——灵魂——放到宇宙的中心,甚至人类的意识,竟然也是创生宇宙的原因!经典科学认知论的持有者,怎能轻易接受如此本末倒置的逻辑?
科学的经典代表哥白尼,当年历尽艰辛才将“神”从宇宙中心驱逐出去;不到200年,“意识”又改头换面地回来了?——难怪爱因斯坦不能忍受啊。
量子力学的胜利
量子力学的胜利是显而易见的,关于辐射场的量子化理论,费因曼.戴森利用“重整化”的方法后,电子量子电动力学QED,在电子磁矩计算中,一直与实验数据符合到小数点后第十一位!仅次于相对论引力波与脉冲星系统观测的对比数据。
半导体科技的日新月异,我们手上手机每一次开机关机,都提醒我们量子论已经渗入我们的生活中了。
在强大的预言和实验数据吻合的前提下,许多人只能默默低头接受,虽然心里仍觉得真是荒诞无比啊。
哥本哈根解释让“意识”走得太远,大多数的物理学家的选择是把这个问题抛在一边,量子论只要在实际中管用就行了,我们更为关心的是一些实际问题,你问为什么?对不起,我们科学只管怎么样——能用就好。
结语
人类或许走得太远,已经触摸到天花板。
科学不回答为什么,可阻挡不住人类终极的思考,如果这条路的尽头,是一只名叫“意识”的怪兽,我也只能苦笑着面对了吧。
我是猫先生,感谢阅读。
回答于 2019-09-11 08:43:50
因果律,也就是所谓的因果关系是我们认识宏观世界的一种方式,简单说就是如果我们知道某个事物的初始状态,就可以根据一定的大自然法则预见事物之后的运行规律和状态!
比如说打网球时,如果我们能够请出地知道网球的大小,重量,材质,还有球赛击打网球的力量,角度,当时的温度,湿度,风向等(当然还有其他更细节的条件),我们就可以计算出网球的最终落点!
但在微观世界里并不是这样的,即使我们观察到某一个粒子的运动状态,我们也永远无法得知它下一刻的状态和位置,因为微观世界的粒子是不确定的,一切都只能用波函数去描述。当我们试图获取粒子的位置时,它的动量就会变得很模糊,而当我们想获得粒子的动量时,位置又会变得模糊!
总之,在微观世界,一切都是不确定的,这种不确定性是微观粒子的固有属性,不是因为我们观测水平的高低决定的!
微观世界的不确定性并不违反因果律,因为我们通常说的因果律也是针对我们所在的宏观世界,并没有强求因果律一定要在微观世界也适用!
甚至还有人持有这种观点,由于我们所看到的宏观世界也有是微观粒子构成的,而微观与宏观也不会有明确的分界线,这就意味着宏观世界也存在着微观世界的不确定性,只不过这种不确定性太不明显了,体现出来的更多的是确定性,所以我们认为周围的世界是确定的!
回答于 2019-09-11 08:43:50
1.因果律
一种主流的科学理念是:自然界的相互关联是短程的。也就是说,我做了什么只会影响到邻居,不会影响直接到更远的人。如果要影响到更远的人,必须通过邻居的邻居传递下去。按照这样的理念,我和很远的人之间的联系就一定存在时间先后。这个就是因果律。这种科学理念是不相信“隔山打牛”和“心灵沟通”的,就是说“相隔很远的两个地方之间发生联系,不经过中间一步一步传递,直接沟通,这太过神奇所以不可能”。
2.量子力学哪里违反了因果律?
量子力学有这样的理论观点:比如有两个皮球放在两个不同学校的操场上,这时一位量子力学专家给这两个皮球施以“魔法”,然后当你敲了一下面前的皮球,另一个学校的皮球就同时弹起来了。这里奇怪的事情是:第二个皮球弹起和你拍第一个球是同时的,隔空的,并不是因为第一个皮球先弹,带动周围空气,最后带动第二个皮球。那么貌似是违反了上面说的因果律。(说得稍微认真点,这里皮球就是电子或者其他粒子,两个操场的距离可以有几米,几百米,几千米都可以,这个“魔法”是量子力学理论里给出的一些把这两个粒子“绑定”起来的方法。)
3.仔细考虑下量子力学
量子力学的理论观念不同于我们中学学过的牛顿力学。后者看待自然界是这样:自然界的时空是个舞台,所有的事、物都是舞台上的演出。而量子力学的不同之处是:人要看到这个世界,一定要通过眼睛,人要听到这个世界,一定要通过耳朵。世界还是那个世界,人不可能全部搞清楚,人能搞清楚的就是通过自己的眼睛或耳朵。换个比喻就是盲人摸象,有的人摸到腿,有的人摸到大象会动,有的人摸到大象是热的。
归纳一下就是:自然界是什么我们没法做到全知,我们有什么样的手段,就知道什么样的信息。(更为抽象地说,不仅仅是人观察自然界的方式如此,当我们去分析人在这里面扮演的角色,就会把这种“自然-观测-认知”过程更加归结为相互作用:A和B如果发生关系,即相互作用,结果就是B被改变了,B就把A的某些信息提取出来了(比如“A是红色”);A和C也可以发生类似的故事,只不过C从A提取出来的信息可能是另外一种,那么对于C来说,它“理解”的A就是另外的信息(比如“A很硬”)。同样是A,相互作用不一样,相互作用的结果就可能不一样,提取出来的信息就可能不一样。)
如果上一段明白了,那么量子力学的波粒二象性就很好理解。用“空间位置”这个方式去探测一个物体,我们得到的就是TA的位置,用波动的方式(比如共振)去探测同一个物体,我们得到的就是它的波动性(频率)。用温度的方式去观察,就得到温度。。。不同的观测手段,虽然观测的都是同一个对象,但是结论可能没什么关系,也就是说如果我观测手段限定在观察频率,那么位置可能就不一定了。那么试着理解下面几句量子力学里常说的话:“一个电子既是波又是粒子”(取决于我们用什么手段去观察电子),“一个电子没有精确位置,在同一时刻,它既可能在这,也可能在那”(说明我们并没有用“空间位置”的方式去探测这个电子)。
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