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在這個世界上,所有的生命無時無刻都在做著「選擇」,不同的選擇會給我們帶來不同的結果,從宏觀上來看,不論動物做出的選擇是對是錯,生物的基因總是會本能地根據環境的變化先一步做出改變,去適應周圍的環境,努力佔據靠上的生態位。
誰也不知道自己每次做出的選擇是對是錯,因為宇宙很大,每一個瞬間都會出現無數個選擇,並且這些選擇會相互影響帶來不一樣的結果,「蝴蝶效應」就是一個很好的例子,但是在這裡,筆者要提出一個疑問,你能肯定自己做出的選擇,就是自己要選的那一個嗎?
愛因斯坦說過一句名言:「上帝不擲骰子」,為什麼他會說這樣一句話呢?其實就和前文的小問題有關,在量子力學的世界中,沒有任何一件事是確定的,所有的事情都要看「概率」,愛因斯坦不認同量子力學中的這個觀點,直到他去世也一直在否認量子力學,因為在量子力學中,世間萬物的選擇都要看概率,並且認為這是我們宇宙的「內秉屬性」。
這句名言應該是愛因斯坦本人流傳最廣的一句話了,今天我們就來探討一下,這句話的意義以及「宇宙的本質」,前文中提到過,量子力學把隨機性看作是宇宙的基本屬性,現實中量子的運動規律是隨機的,如果不主動觀察,就沒有辦法確定量子的準確狀態,但是我們研究量子的理論並不隨機,「薛丁格方程」是我們研究量子力學的基礎,這個方程式是完全「確定性」的。
兩個量子糾纏後的量子,我們把它們看作一個系統,共用一個「波函數」,因此量子糾纏會發生無視距離的相互作用現象,我們不能利用波函數來找到粒子,只有我們在觀察這個粒子是,波函數就會發生坍塌,只留下一個可以被我們觀察到的狀態,在方程式中這個時候的波函數仿佛山峰倒塌,所以我們才會稱這個現象為量子坍塌。
在普通人的認知中,宇宙更加類似於一個「機器」,會嚴格按照要求執行每一個選擇,在每一秒的現實發生後,下一秒的結果就已經出現,但是在量子力學中宇宙並不是如此,隨機性才是宇宙的根本,我們每一個選擇,其實都會得到不同的答案,只不過其中的一個概率比較大,被我們恰好選到罷了。
顯然,愛因斯坦並不認同這個觀點,但是這並不代表他反對量子力學,這句話只是他否認「隨機性」是宇宙的基本屬性,但是他並沒有否認隨機性的存在,在1905年,愛因斯坦本人針對量子力學提出的觀點,也是贊同隨機性的,可以說「波函數」和「隨機性」就像是籠罩著量子力學和宇宙本質的迷霧,我們始終沒辦法摸清楚這個問題背後的真相——宇宙是否隨機。
在量子力學中存在更多神秘的現象,但是這些現象並不會出現在我們生活的「宏觀世界」中,可能正是因為這個原因,愛因斯坦才不願意相信我們的宇宙中隨機是本質的屬性,在微觀世界中,想要真正準確的研究一個量子是十分困難的,因為量子太渺小了,想要用眼通過顯微鏡觀察一個電子,必須經過光的反射,讓一段光線進入我們的眼睛,我們才可以「看到」電子,但是這束光比電子大會發生什麼呢?
因為光速太快了,電子在被我們看到的時候,早就不再原來的位置了,已經被光線撞飛出去不知道多遠了,正是因為這個現象,導致我們想要真正的研究一個量子的狀態,會導致其他數據產生不確定性,這也是海森堡的「矩陣力學」,我們想要準確觀察一個量子,幾乎是不可能的,因為我們的觀察會對量子產生很大的影響。
上帝真的是用「骰子」來決定一切的嗎?就算是最偉大的科學家也沒辦法回答你這個問題,微觀世界和宏觀世界之間存在一條界限,這個界限保證了宏觀世界的正常和微觀世界的神秘,愛因斯坦的這句名言,只是為了調侃我們目前的科學水平不足以解決這個難題罷了,在未來科學家肯定會解開籠罩著的量子力學的迷霧,給我們一個確切的答案。
你認為宇宙的本質是不是「隨機」呢?歡迎在下方留言討論!