科學家費曼:沒有人真正理解量子力學!他為何這樣說?
2021-02-08 宇宙星辰大海(加微信：yzts111111，拉你進微信群，一起探索宇宙奧秘）
如果有人打算列出世界上最頂尖的五位量子物理學家，理察·菲利普斯·費曼（Richard Phillips Feynman）絕對稱得上是其中之一。
他所提出的費曼圖、費曼規則、路徑積分法，將圖形化的語言引入了物理學的具體計算中，使後來的物理學家們不必再受「抽象思考」的折磨，而能以形象的方式來表述、理解以及計算各種粒子在量子場中的相互作用，可以說為量子力學領域提供了一套絕佳的「視窗化操作工具」。
倘若像他這樣一位出類拔萃的量子物理學家都聲稱自己不懂，那麼世界上真的沒有任何人敢說自己懂量子力學了。
然而1964年的11月，費曼在康奈爾大學開展的系列講座「The Character of Physical Law（物理定律的本性）」中，又實實在在地講出了下面這樣一番話：
我想我可以有把握地說，沒有人真正理解量子力學。因而，不必太認真地對待我這一講座，覺得你真的通過我所描述的某種模型弄懂了什麼，你只要自由自在地欣賞它就好了。如此看來，費曼的確是自認不懂量子力學的，至少是自認「不真正理解」量子力學的。
那麼，他為什麼會這樣認為呢？
其實對於這個問題，費曼本人已經在那場講座中給出了明確的答案：
「它」是泛指自然界中的一切量子，世上無人能夠解答「它怎麼會像那個樣子」，自然也就「沒有人能真正理解量子力學」。
好在物理學家們也並未因此而感到懊惱，因為這絲毫也不會阻礙量子力學的發展。就拿量子糾纏來說，儘管誰也無法理解兩個量子究竟是如何實現糾纏的，卻並不妨礙物理學家們利用其糾纏的特性敲開了量子態隱形傳輸技術的大門。
事實上，量子力學這玩意兒自打第一天闖入人們的視野，就已經表現出了一副高深莫測的樣子。
初現江湖就非同凡響。
1887年的某一天，德國物理學家海因裡希·魯道夫·赫茲成功地完成了無線電收發的實驗，證明了電磁波的存在。
興奮之餘的他為了更清楚地看見接收端的兩個銅球間產生的微弱的電火花，便拉上窗簾，屏蔽了外界光線，結果接收裝置忽然沒反應了。
這看起來似乎是儀器出現了故障，然而當赫茲拉開窗簾準備排查問題時，電火花就又出現了。
經過一系列嘗試後，赫茲終於確定了在黑暗的環境中，必須將接收端的兩個銅球的間隔縮短才有反應，如果銅球的間隔不夠近，就必須受到光線的照射才會出現電火花；一旦陷入黑暗就毫無反應。
是不是有一種似曾相識的感覺？
這無釐頭的反應，一出手就打了全世界物理學家一個措手不及，所有人都為此傷透了腦筋，物理學領域也從此有了一個新的名詞——「光電效應」。
當金屬受到特定頻率的光線照射時，表面的電子會受到激發而變得更加活躍，電性質就發生了改變；不同頻率的光線對金屬造成的影響也有所不同，頻率越高影響越強；頻率過低的光線無論強度多高也不會對金屬產生任何影響。這就是光電效應。
在赫茲的實驗中，接收端暴露在光線下，銅球的電性質就被「強化」了，於是更容易產生電弧，而屏蔽光線後，銅球的電性質被「弱化」了，結果便不再產生電弧，或者電弧很微弱。
現象就是這麼一個現象，所有人都看見了，可是原因卻誰也解釋不出來。因為在那個時期，託馬斯·楊的雙縫幹涉實驗已經讓所有人都堅信了光是一種波，而不是粒子。
既然光是波，金屬就應該受到光線強度的影響才對，這就好比一堆鐵球會不會被水衝走，應該取決於水流的大小，而不是水的波紋密度。
可是光電效應的表現卻恰恰相反——如果波紋的密度（頻率）不足，無論多強的水流都衝不走鐵球；只要波紋的密度夠高，無論多微弱的水流都能衝走鐵球，並且波紋的密度越高衝走的鐵球數量就越多。
這簡直讓人百思不得其解。
究竟為什麼會這樣呢？光電效應的疑問在科學家心裡縈繞了年，直到1905年，愛因斯坦提出了光量子（光子）的概念，才終於把這個問題解釋清楚了。
如果光也是量子（粒子），那當然要足夠高的頻率才能將電子擊打出來，頻率不夠無論強度再高也沒用。
打個比方，我們把震動的小球扔進鐵球堆裡，如果小球的震動頻率很低，鐵球不可能被彈開，無論扔多少顆進去也無濟於事；但如果小球的震動頻率特別高，哪怕扔一顆進去鐵球也會被彈開，並且震動頻率越高，被彈開的鐵球數量也就越多。
先前匪夷所思的詭異現象，現在卻成了一聽就感覺天經地義的事情。
就這樣，愛因斯坦讓光電效應的現象變得合情合理了，他本人也因此而獲得了諾貝爾物理學獎。
然而光電效應的問題雖然解決了，量子力學的噩夢卻徹底闖入了科學領域。
因為光電效應所表現出來的規律，意味著光必須是粒子的形態——我們仿佛都能看見一粒粒不停震動著的光子將金屬表面的電子彈飛到了空中。
另一方面，雙峰幹涉實驗又清清楚楚地告訴所有人，光絕對是一種波，而不可能是粒子——我們仿佛都能看見一片波紋被兩條縫隙一分為二，從而相互幹涉，於是在終點形成了許多間或的條紋。
如此一來，物理學家們不得不被迫承認了「波粒二象性」的概念——光子即是一顆「震動的小球」，又是一片「起伏的波濤」。
而這也是宇宙中所有粒子共有的特徵，世間萬物統統都是由這樣的粒子構成的，可是誰也無法想像這些即是粒子又是波的「怪物」究竟是怎樣的一種形態。
其實單憑以上這一點，就足以讓人拍著胸口講出「沒有人真正理解量子力學」這句話了。
而量子力學中有太多這類讓人即無法理解，又不得不承認它們切實存在的詭異現象。譬如波函數坍縮、譬如量子糾纏、譬如量子擦除實驗、譬如惠勒延遲實驗……這也就不難理解為何全球最頂尖的量子物理學家之一，會認為自己不懂量子力學了。
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費曼說:世界上沒有人懂得量子力學
費曼曾經說過這樣一句話：「誰要是懂量子力學，那麼他就是真的不懂量子力學。」這句話看似矛盾，實際上對於很多有名的量子物理學家們，他們時常也對量子力學感到一頭霧水。費曼是鼎鼎有名的物理學家，尤其是在量子物理學領域，費曼建樹頗豐，他提出的費曼圖、費曼規則和重正化計算方法，是研究量子電動力學和粒子物理的基本工具之一，費曼被譽為是愛因斯坦之後的又一個物理全才，20世紀初，相對論和量子力學橫空出世，給經典物理力帶來了一次巨大的衝擊。 -
沒有人真正懂得量子力學,物理學家費曼說這句話的含義是什麼?
任何想要用我們熟悉的經典經驗去理解量子力學，這些嘗試都是徒勞的。美國物理學家費曼想要表達的意思就是以以往的那一套經典物理經驗是無法理解微觀層面之下的量子力學的現象的，你如果嘗試想用，那只能碰得一鼻子灰。 -
為什麼物理學家費曼說,世界上沒有人懂得量子力學?
物理學家費曼費曼是20世紀最傑出的物理學家之一，參與了曼哈頓計劃。（也就是美國原子彈的研製）同時，也獲得了諾貝爾物理學獎，而他主要成就是集中在量子力學中。他曾經給大學本科生授課，這門課程的內容後來被整理成書，這本書就叫做《費曼物理學講義》，是如今最暢銷的大學物理學教材。 -
沒有人真正理解量子力學,包括你
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量子力學已經發展到盡頭了嗎?
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為什麼科學家費曼會說,世界上沒有人真的懂得量子力學?
量子力學研究的微觀世界和我們熟知的宏觀世界完全不同，不確定性原理和不連續性是量子世界的主流，也正因為不確定性的存在，我們永遠都無法知道微觀粒子的準確動量數據，只能用概率雲的方法去大概預測它 -
量子力學有多神?連科學家費曼都被困其中,全世界都搶著研究
筆者：扶蘇 俗話說「遇事不決，量子力學」，這原本就是一句玩笑話，卻不曾想能夠這麼快就變為現實。 ，是量子力學研究領域的巨大進步。 -
費曼:魔術師般的物理學家
一是因為他發現的量子電動力學非常複雜，很難講得通俗易懂，其中發現的過程又反反覆覆，難於梳理出頭緒；二是他是一位最受到人們歡迎的大科學家，在20世紀除了愛因斯坦、霍金，費曼就是大眾最熟悉和最喜愛的科學家，在我國出版費曼寫的很有趣的書籍，不說多如牛毛，也至少有十好幾本，例如僅僅費曼寫的《別開玩笑了，費曼！》和《幹嘛在乎別人怎麼想？》這兩本書，在國內恐怕有三四個版本。 -
顛覆世界的「量子力學曼哈頓計劃」
這一計劃的結果除了眾所周知的兩顆原子彈，匯聚千餘世界頂級科學家的工程，當然還有更多的故事，理察·費曼作為曼哈頓計劃天才小組成員之一，加入時還不到25歲，而他提出的費曼圖、費曼規則和重正化的計算方法，則成為了研究量子電動力學和粒子物理學所不可缺少的工具。 基於這些理論基礎，理察·費曼最早提出了量子計算機的概念設想。 -
qubit和費曼 走近量子糾纏
他從小就是個科學頑童，後來不僅是著名的物理學家，也是一位開保險箱專家和經常演出的邦戈鼓手。此外，他還曾經像一位真正的畫家一樣賣掉過自己的好幾幅繪畫作品。中學畢業後，他進入波士頓的麻省理工學院讀大學本科，再後來到普林斯頓大學讀Ph.D.，師從約翰·惠勒。剛從研究生畢業，他就參加了研製第一顆原子彈的著名曼哈頓計劃。 -
量子力學到底講了什麼?可以這麼通俗理解
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費曼:世上沒人懂量子力學?被中國量子衛星發射升空「實力打臉」
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至今無人能真正理解的量子力學,可以用這種被遺忘的理論讀懂?
圖片來源：pixabay直到今天，物理學家仍然無法完全理解量子力學理論。一個核心問題是，沒有人知道為什麼當人們試圖測量量子效應時，量子效應會消失。在這篇文章中，作者提出了一個早已被遺忘的理論：超決定論。在他們看來，這個認為宇宙中的一切都與其他一切相關的理論，是理解量子力學的最終途徑。 -
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