量子力學破壞了世界的客觀實在性,難道世界的本質是概率?

2021-01-09 AG平臺20190829

世界是客觀實在嗎?

對於這個問題,可能有些讀者會感到很陌生,通常來說,我們在進行唯物、唯心討論時,唯物主義者認為這個世界是客觀存在的,注意:客觀存在,並不是客觀實在,那麼客觀實在與客觀存在有什麼不同呢?客觀存在概念上很容易讓人產生誤解,客觀存在不一定僅僅局限於物質,你的存在感可能是由你的意識給你的,而且思維、意識、知識、文化,這些事物都不是物質的,但的確也是客觀存在的,所以我們在這裡加入了一個客觀實在的概念,以避免物質與意識產生歧義。

唯心與唯物的千年大爭論

幾千年來,哲學家、物理學家對於這個問題爭論不休,唯物主義者認為這個世界是客觀實在的,也就是說物質世界是可以完全獨立於觀測者,也就是完全獨立於人的意識而存在的,如果沒有了物質,那麼一切事物都將不復存在,所以根據唯物論的觀點,人的意識只不過是我們大腦中電化學性質變化而得到的刺激而已。

而唯心主義則認為,我經歷的一切都是基於我的感受,我們感知到房子的存在,是因為它的光線反射到我的眼中,這是基於我們的經驗感受,而不是物質的,如果沒有了經驗感受,那麼任何人都不能證明存在或者存在過什麼東西,極端的唯心主義者甚至認為:世界上的一切都是幻覺,都是人的感受基於大腦的刺激而已,心外無物,心外無理,就是說的這個意思。

這兩種觀點哪種是正確的呢?目前我們還不好下結論,不過可以肯定的是,雖然現代科學不斷發展,科學唯物主義漸漸佔據了上峰,物質是根本,物質決定意識這樣的唯物思想被越來越多的人所接受,不過在20世紀初誕生的一門新興物理學卻挑戰了物質的實在性,這門十分大膽的新興物理學科就是量子力學。

為何說量子力學挑戰了物質的實在性呢?

首先需要聲明一點,量子力學雖然挑戰了物質的實在性,並不等於量子力學就是唯心主義科學,或者量子力學是不可知論,這種說法顯然是錯誤的,現代任何一種科學理論都不會是唯心的,道理很簡單,唯心就意味著意識佔主導地位,而意識是自由的、是沒有規律的,所以意識是無法使用公式去總結的,也是無法複製、無法進行第三方控制的,但量子力學是無法使用公式總結的嗎?量子力學是毫無規律的嗎?量子世界中的微觀粒子是無法被控制的嗎?

顯然不是,量子力學是目前科學理論中最精準的理論,大到翱翔於宇宙的太空飛行器,小到量子計算機中的每一個配件,這麼多精細無比的機器,都少不了量子力學的理論支持,其實說量子力學挑戰了物質的實在性,並不是說量子力學倒向了唯心主義,而是在量子理論中,這個世界在沒有被觀測時,其實是一團概率雲。

概率,這好像是我們在初中數學課本上學習過的知識,概率是一種看不見、摸不著的數學概念,並不是客觀實在的實體,那世界又怎麼可能是概率呢?

要想講清這件事情,我們還需要追根溯源,從一個獨立的粒子運動說起,我們可以在腦海中想像這樣一個場景:我們將一個電子放入一個完全與外界封閉的環境內,那麼我們有可能在不觀測這個電子的情況下,通過計算得出電子的實時的運動情況嗎?如果宏觀經驗來說,這個是可以做到的,我們只需要直到電子的質量、環境的摩擦力、磁場、電子的受力情況等等數據,我們就可以在完全不觀測的情況下,通過計算就可以得出電子的運動情況,就像我們即使不看月亮,也可以通過牛頓力學,計算出月亮每時每刻的運動情況一樣,這就是科學最神奇之處:預知未來。

現在我們回到剛才的假設之中,我們真的可以在完全不觀測的情況下,僅僅通過計算就可以得出電子的運動情況嗎?

答案是:不能,如果想要計算電子的運動情況,牛頓經典力學肯定是不適用的,我們需要應用量子力學的理論,即海森堡的矩陣力學與薛丁格的波動方程(兩者在數學上是等價的,矩陣力學在計算上更加困難,所以往往計算這類問題更加傾向於後者),但實際上,我們通過計算得到的結果並不是一個實實在在的電子運動情況,而是電子在某一時刻關於位置坐標的概率而已,也就是說在我們不進行觀測的情況下,電子有可能處於空間內的任意一個位置,每個位置的概率都是不同的,有的大、有的小,除非通過薛丁格的波動方程計算的結果等於零之外,我們無法因為其出現的概率小,就否定其存在的可能性,也就是說沒有被觀測狀態的電子,其實就是空間內各處概率的集合,而世界也是由無數的微觀粒子組成的,所以量子力學認為(主要指哥本哈根學派):在沒有被觀測的情況下,這個世界不具有實在性,而是一團概率雲。

世界的本質是一團概率雲,這個說法實在是太荒唐了,也是在宏觀經驗世界中根本無法理解的,我們不會因為世界的本質是一團概率雲就去虛度光陰,餓了還是要吃飯,窮了還是要賺錢,太陽每天依舊會東升西落,從來還沒有發生過我們不看太陽,太陽就跑到遙遠星系的情況,所以對於哥本哈根學派的概率解釋,我們並不用感到荒唐甚至是恐慌,這只是基於微觀世界現象的一種解釋而已,我們只需要了解它、學習它,但不必重視它,甚至畏懼它。

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