量子力學雖然提出來了,但是又沒有統一全球

2021-02-08 手可摘星辰吧

量子科技的應用為人們的衣食住行等各個方面都帶來了很大的便利，而且加速了人類社會的發展，使人們更加加深了的認識到宇宙的無限大和自己的渺小。我們都知道，量子力學是一種分類物理學，有很多根本性的科學理論，其中量子力學比較重要的幾大理論有：薛丁格方程、相對論、量子色動力學、量子場論、量子糾纏和量子信息等等。這些理論都各有各的缺陷和不足，導致量子力學雖然理論上很重要，但是實際應用卻不太好，量子力學和物理學的很多理論一樣，在物理學中都無法統一全世界，也就是說它們在不同的物理學理論中都可以有一個完整的定義，但是卻並不能說能夠有一個定義能在所有理論中使用。

更準確的說法是：量子力學雖然提出來了，但是又沒有統一全球，所以很多科學理論就是這樣，分別定義然後出現各種各樣的問題。比如說，薛丁格方程就並不能用量子力學來統一各個方程，相對論也是，量子色動力學和量子場論也並不能，量子糾纏也不能。總之量子力學，很多都可以接受，但是幾乎不可以用它來解釋所有物理學現象。我們在物理學上有個很通俗的比喻，一個人出現了重大疾病，他會這麼說：我哪裡不舒服？我哪裡沒力氣？醫生會這麼說：您有鼻炎吧？您有咽炎吧？

您有扁桃體炎吧？您有鼻炎吧？您有咽炎吧？您有扁桃體炎吧？所以它是一個通用性理論，你要是問有哪些疾病？這個世界上哪有那麼多的病？更不要說頭暈眼花咳嗽喘氣困難，整個宇宙都感染了它，變成了一個冷冰冰的物理世界。由此我們可以知道量子力學的一些誤導性，量子力學的這些理論，有不少也並不嚴謹，比如說熱傳導理論，你可以認為對於正在發生的事情的描述都是有誤的，用波函數去描述這些事情，對於動態傳導來說是沒有科學依據的。是不是也有那麼一絲不可思議？

讓我們再問一下，不說量子力學不說量子力學不說量子力學重要的事情說三遍！當我們能說量子力學能解釋一切情況的時候，我們的實驗研究過程會隨之變得如何呢？答案是肯定沒有問題，量子力學能夠解釋一切現象，只要我們遵守量子力學的定義，哪怕是一個特定方程那只要我們定義的這個函數是適用於所有的量子體系的，那麼它就能夠解釋所有情況。就好像現在我們可以確定薛丁格方程用量子力學描述是正確的，我們就能夠確定薛丁格方程的本徵態，卻不能確定薛丁格方程本徵態在所有的薛丁格體系中均適用，這就是量子力學的覆蓋廣泛性和無法精確統一的重要因素。從薛丁格方程到p-粒子理論、弦理論，整個科學家朝著我們能夠用科學數學的方式解釋所有量子體系而努力。因為我們要是僅僅解釋所有的量子體系

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    前面我介紹了量子力學相關知識，其中談到了微觀世界的物體具有的一個特殊狀態「疊加態」，一旦物體擁有疊加態，就意味著這個物體可以同時處於多個位置，同時擁有多個速度，就好像這個物體有「分身」一樣，這是一個非常奇妙的現象，但是又是一個真實存在的現象。
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    但是這個原子是否會衰變是不可知的，我們想要知道這隻貓是否死亡，只能打開箱子來看。但是在我們沒有打開箱子觀看時，這隻貓是處於生與死的疊加態的，也就是既死又活的狀態。這個理論雖然有許多成功之處，但對於進一步解釋實驗現象還有許多不足。1924年，在愛因斯坦光量子概念的啟發下，德布羅意提出了物質波假說，最終將光所具有的波粒二象性賦予了所有物質粒子，從而指出了自然界中的所有物質都具有波粒二象性，或稱「量子特性」。德布羅意的物質波概念為人們發現量子的規律提供了最重要的理論基礎。
  • 量子力學和相對論之間究竟存在著什麼樣的關係？
    ，愛因斯坦晚年也一直致力於研究一種大統一場理論來統一宏觀與微觀世界，但可惜沒有成功。、沒有聯繫的嗎？在電子運動中，雖然電子是量子態，但是電子的質量仍然遵循相對論的「質能方程」。相對論指出了高速運動的「相對論效應」，並沒有要求粒子不能是「量子態」。同理，量子理論也沒有和相對論相反的結論，雖然量子理論不能證明相對論，但是也不會證偽相對論，兩個理論是相輔相成的。
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    即使我們已經有了更驚人的想法和概念，比如宇宙如何誕生，大統一理論，基因設計，人工智慧統治，等等，量子力學中的很多概念卻總是最燒腦的。即使科學界對量子糾纏，量子計算等神奇概念仍然存在批評聲音，很多科普或者推廣場合，不強調幾句量子概念沒法懂，就讓人覺得不上檔次。量子已經成了一塊最耀眼的招牌。
  • 解密:現代物理的奠定者——量子力學如何被創造出來的
    >2.薛丁格薛丁格量子力學的創始人之一>3.海森堡海森堡量子力學的奠基者之一5.普朗克普朗克量子力學的重要創始人，與愛因斯坦並稱為二十世紀最重要的物理學家當然還有無數的人為之而奮鬥著，如果說「相對論」是愛因斯坦一個人完成的那麼「量子力學」則是那個時期最傑出的一群人創造出來的。
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    人們把這句名言當作他斷然否認量子力學的證據，因為量子力學把隨機性看作是物理世界的固有屬性，但人們實際上誤解了他。愛因斯坦其實也為量子力學做出了很大的貢獻，它並不反對量子力學，只不過反對量子力學的根本哈根詮釋，而且他認為量子力學並非終極理論，它還並不完善。著名的量子糾纏的概念，就是愛因斯坦在他的《論量子力學的完備性》一文中提出的。首先我們要從不確定性原理談起。
  • 陳根:既死又活的薛丁格的貓,你有沒有可能讀懂量子力學?
    但是這個原子是否會衰變是不可知的，我們想要知道這隻貓是否死亡，只能打開箱子來看。但是在我們沒有打開箱子觀看時，這隻貓是處於生與死的疊加態的，也就是既死又活的狀態。這個理論雖然有許多成功之處，但對於進一步解釋實驗現象還有許多不足。1924年，在愛因斯坦光量子概念的啟發下，德布羅意提出了物質波假說，最終將光所具有的波粒二象性賦予了所有物質粒子，從而指出了自然界中的所有物質都具有波粒二象性，或稱「量子特性」。德布羅意的物質波概念為人們發現量子的規律提供了最重要的理論基礎。
  • 為什麼時至今日,仍然沒有人能統一四大基本力?
    一直到科學家發現強作用力和弱作用力之前，人類認為只有引力和電磁力兩種力，於是科學家們嘗試兩種力之間存在的聯繫，即建立起統一理論。之後愛因斯坦做到了這一點，他提出的廣義相對論往電磁力中引入了場的理論，從而使得電磁力和引力統一了起來。在弱作用力和強作用力被發現之後，科學家們又在思考，是否能夠將四種基本力都統一起來呢？
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    量子力學的發現與完善過程充滿了神奇與巧合，如果沒有玻爾為其賦予靈魂，量子力學是否能誕生還真不好說。下面和大家聊聊量子力學的誕生過程。海森堡與薛丁格就是這個背景下各自開展了開創性工作，在1925-1926年分別為量子力學取得突破性進展。