宏觀宇宙是確定的,微觀宇宙又是隨機的,宇宙的本質究竟是什麼?

2020-12-04 鷹王看科技

科學一直是進步的,它解決了長期困擾人類的一個又一個的難題。但又不斷引申出新的問題,而且新發現的難題似乎還要比為解決這個難題之前的難題還要深奧還要多。

隨著科學的發展,人類對於世界的本質充滿困惑。尤其是量子力學的發現,使得困惑就沒有離開科學家們的大腦。量子力學是一個有趣的又特別燒腦的東西,更為諷刺的是科學家們認為最為精確的物理學本質居然是隨機的。

為什麼說物理學本質是最為精確的又是最為隨機的呢?這是因為在量子領域事物的產生是衝滿隨機性的,不能夠準確確定的,但是又能運用波函數方程精確的描述在某個位置出現的概率,這個方程就是薛丁格方程。

量子力學作為一種基礎學理論,雖然我們平時生活中很少接觸它的身影,但是我們日常生活中的很多產品都離不開它。

如果沒有量子力學,那麼迄今為止我們對於原子,原子核的認識還處於一片空白,超導體的應用也將成為難題,遠程絕密通信也難以實現……量子學在我們日常生活中佔據了重要的地位,這是每個科學家都否定不了的事實。,沒有人質疑量子力學波動方程的正確性,也沒有人質疑有關量子力學的實驗結果,科學家們質疑的是量子力學的內涵。

在我們宏觀世界,桌面上滾動一個小球,數在每一時刻所在的位置連接起來,便是一條曲線,這條曲線便是小球運動的軌跡,我們可以通過小球的速度的大小即方向,空氣的阻力、桌面對小球摩擦力等參數預測出小球下一時刻所在的位置,我們稱這些運動狀態都是固定不變的。都是確定的,但是對於量子世界來說,我們只能預測物體在這個位置出現的概率,卻怎麼也不能具體到某個位置點上。這便是宏觀領域與量子微觀領域的巨大矛盾。

愛因斯坦提出光量子學說,可以說是量子學說的奠基人之一。然而,對於後面量子學說的發展,愛因斯坦卻是堅決持反對意見的。愛因斯坦認為:宇宙萬物的發展都是事先安排好的,每個人什麼時間在什麼位置遭遇了什麼都是可以精確預測的,並不是隨機性的,世間萬物的發展都是存在著諸多「隱變量」的,只要找到足夠多的「隱變量」,就可以推測出宇宙萬物未來的變化。

比如一個人走到路邊被一輛車撞倒了,那麼在這個人被撞之前要是得到所有「隱變量」,那麼這件事情是完全可以預測的。比如這個人的運動軌跡,步行速度、走路狀態,車的行駛速度、周圍風速、道路情況……只要之前知道了這些所有的「隱變量」,那麼就能夠確定出在具體到每個時間點這個人和這輛車的所在位置,就能計算出什麼時間什麼位置會碰撞在一起。這個碰撞是必然的結果。通過「隱變量」我們在這個人剛出生時就能計算出現在他被撞的結果。所以說每件事情都是確定的,只是這個「隱變量」太多太多,我們根本無法得到所有的數據進行計算,但是即使如此,愛因斯坦卻對此深信不疑。

而量子世界中,量子具體出現在哪裡是無法確定的,量子出現的位置是隨機的,只能用概率波來描述其某個位置出現的概率。以波爾為首的哥本哈根學派的科學家們對於量子力學的不確定本質是深信不疑的,他們認為世界的本質就是不確定的,隨機的。對此愛因斯坦卻是極為反對的,他說:上帝不會隨意擲骰子。對此愛因斯坦與波爾等人便上演了一場科學界的大論戰,堪稱近代物理學最為激烈的一場戰爭了。

那麼究竟誰勝利了呢?微觀量子的隨機性與宏觀的確定性究竟誰對誰錯?能否將二者統一起來?後來的貝爾實驗毫不留情的判定愛因斯坦是錯誤的。波函數只能描述量子疊加狀態的概率分割,但是破函數一旦坍塌,量子出現的位置也就確定了。

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