量子力學的出現是推翻了其他理論嗎?

2020-12-05 科學黑洞

這種說法不切合實際,量子力學並沒有推翻其他科學理論。科學已經發展到現在達到一定高度,它並不是空中樓閣,有著非常嚴謹的發展過程和堅韌的基石。科學的發展進步並非是把一切全部推倒重來,而是進行修正,類似於對一座高樓的修修補補。

無論是量子力學還是相對論都是如此,在常規尺度下牛頓的理論依然適用,只是在大尺度的情況下我們應用相對論可以更好的解釋和認識這個世界。而在微觀世界量子世界,那麼用量子力學可以更好的解釋說明各種現象。這兩個理論在常規尺度下都會退化到牛頓理論。

我們這裡要理解一個概念,人類發明或者發現的各種科學理論只是認識客觀宇宙事實真相的一種工具,或者是一種描述方式。在某種前提條件下,相對論描述的宇宙更接近於真實的宇宙,而在另外一種前提下量子力學描述的宇宙更接近於真實的情況。可能有一天還會發展出新的理論對量子力學和相對論進行融合統一,無論在何種情況下用該理論就可以解釋說明,這就是萬物理論。

二十世紀初的時候愛因斯坦針對麥可遜莫雷實驗結果和期望值不一致的情況下,並沒有想著怎麼去補救而是另闢蹊徑否定了以太的存在,認為光速是恆定不變的,從而提出了狹義相對論。大約十年後愛因斯坦把引力加入相對論,從而形成廣義相對論。在此期間量子力學從黑體輻射和實際理論不一致的前提條件下出現萌芽,在愛因斯坦和普朗克等一眾科學家的努力下量子力學發展起來。

但是在後期量子力學的發展走向貌似不受控制,朝著至少在當時看來比較詭異的方向發展。尤其是量子的不確定性快要把人逼瘋了,這一切都跟以波爾為首的哥本哈根派有關。除了量子的這種既A又B的特性,還有量子糾纏都是愛因斯坦等一種科學家難以理解和接受到。愛因斯坦諷刺其為:上帝還擲骰子嗎?而和愛因斯坦關係不錯的薛丁格也提出了薛丁格的貓思維實驗,藉此諷刺哥本哈根派對於量子力學的詮釋。

但是至少從目前來看量子力學的這些鬼魅般的性質都是真實存在的,量子力學也和相對論一起並稱為二十世紀物理學的兩大支柱。比較遺憾的是兩大理論難以相融,只能在各自的適用範圍內使用,而對於類似於質量大而體積小,密度無限的對象下,相對論和量子力學都不能很好的解釋。例如黑洞的內部情況已經宇宙大爆炸的奇點問題。

文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。

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