量子力學違反了因果律?還是因為量子力學不適用因果律?

2020-12-05 星辰大海路上的種花家

其實關於物質本身的規律是很難用因果律來形容的，特別是微觀量子世界，試圖用經典力學來解釋？還有那位打算獲知宇宙某一時刻的狀態而計算出宇宙未來的拉普拉斯則更是異想天開！

一、什麼是因果律

表示任何一種現象或事物都有著直接或者間接的關係，在牛頓經典力學中，我們可以這樣來理解，只要或者一切初始條件，那麼事物的發展規律就可以用一套公式表達出來，即使再複雜，不過是輸入參數不一樣而已，有多少選擇參數，就有多少種輸出可能！

二、量子力學違背了因果律嗎？

最典型的運動案例是電子的運動，曾經以為電子就如行星一樣在原子核外圍的圍繞中心運動，但很可惜不是，電子有規定的軌道，但那只是它隨機出沒的區域，如果給它的能量足夠高，那麼它會可躍遷到更高的軌道，中間沒有過程，突然就在那裡出現了，請問你需要這樣的技能嗎？

以上兩者無法同時確定，這在經典力學中簡直就是抓狂！

另外一個案例則是雙縫幹涉實驗，特別是「增強版」雙縫幹涉實驗，也許可能會讓實驗者毛骨悚然，因為才光子後半程測量的方式居然幹涉了尚未到達測試點的光子的行為，這是一個未來決定過去的實驗！

上圖為增強版雙縫幹涉實驗，有興趣的朋友可以了解下！

但它們違反了因果律嗎？其實這是量子力學的世界，因果律是不是應該靠邊站了？量子世界服從量子力學的規則，決定微觀世界結果的是概率論，就像電子出沒的軌道一樣，我不需要知道它的位置在哪裡，但我們知道它會躍遷到這個軌道上！

但有一點我們不能否認的是，微觀世界的量子運動最終會在宏觀世界裡表現出來！比如電子的躍遷會發射光子，躍遷能級的不一樣，會發射不同的光子頻率，無數的電子躍遷會發射電磁波觸感發熱發燙，甚至到發光直至X射線甚至γ射線，這是因果律嗎？量子力學的因果律會表現在宏觀世界？不能這樣理解嗎？

哥本哈根詮釋說明了用波函數來描述量子力學世界中的量子運動態，概率論是量子力學中必不可少的工具，我們要習慣這樣的表述方式，不要試圖用一個蓋子去配所有的茶杯，這不僅是徒勞，而且還是笑話！

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