網友問:對於量子力學的不確定性,都有哪些解釋?

2020-12-23 艾伯史密斯

正統解釋,隱變量詮釋,平行宇宙詮釋,多維宇宙詮釋等等。

哥本哈根詮釋

量子力學的正統解釋,即是波爾等人建立起來的哥本哈根詮釋。

表述為:我們不可能同時、準確地知道一個粒子的位置和速度,兩者不確定性的乘積,必然大於或等於普朗克常數除於4π,即ΔxΔp≥h/4π。

這條原理可以看作量子力學的基本假設,且已被眾多實驗所證實,不確定性原理的概念,不同於宏觀世界的其他定理,因為在宏觀世界裡,一切事物都嚴格地遵循著特定的物理規律發展。

不確定性原理,可以理解為微觀事物的基本屬性,這個屬性的特點,就是使得位置和速度具有一定的不確定度,至於更深層的原因,目前量子力學無法解釋,也沒必要解釋,就如微觀粒子的自旋、色荷一樣。

隱變量詮釋

愛因斯坦試圖建立隱變量詮釋,來解釋量子力學中的不確定性。

他認為:量子力學中的不確定性,來源於微觀事物中某種未知的機制,即存在某種「隱變量」,正是這個隱變量的存在,使得我們無法準確得知微觀事物的準確數據,一旦我們掌握了隱變量的規則,那麼不確定性就會消失。

隱變量詮釋和哥本哈根詮釋的分界點,叫做貝爾不等式。

可惜的是,貝爾不等式已經被實驗否定,微觀粒子的行為是違背貝爾不等式的,所以隱變量詮釋已經被扔進了「垃圾桶」,但這真的是一個非常經典的詮釋。

平行宇宙詮釋

這個解釋比較大膽,並在很多影視作品中加以放大,使得這個詞成為一個眾人皆知的詞彙,但是目前並沒有太多的科學依據支持。

平行宇宙解釋道:不確定性的本質,是因為不同的量子狀態存在於不同的宇宙當中,一旦我們進行了觀測,觀察者就隨機進入了其中一個宇宙,即量子力學中的波函數坍縮,然後每個宇宙又朝著不同的方向發展。

以上三種詮釋,只有哥本哈根詮釋是量子力學的正統,且形成了一套完整的理論;至於其他解釋,可以當作業餘了解。

除此之外,還有多維宇宙的說法,大致意思是我們宇宙是高維的,人類只能接觸到三維宇宙,不確定性只是高維宇宙在三維宇宙中的投影造成的假象而已。

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