為何愛因斯坦會說「上帝不會擲骰子」?這回他錯了

2020-12-03 科學新視界

物理學一直是人類最重要的學科之一,它是我們對這個客觀世界的探索的總結。在17世紀,當時人們一度認為伽利略與牛頓建立的經典物理學為我們構建了一棟成熟的科學大廈。經典物理的建立為第一次工業革命與第二次工業革命奠定了理論基礎,人類的科技也因此得以飛速發展。

經典物理的奠基人

然而到了十九世紀末,經典物理學卻迎來了兩朵烏雲,當時的科學家們無法用現有的經典物理學理論來解釋黑體輻射,由此引發了「紫外災難」。1900年,德國物理學家普朗克革命性的從量子化角度提出了普朗克黑體輻射公式,由此,能量子概念開啟,人慢慢進入到量子物理學階段。

經典物理學的兩朵烏雲

之後愛因斯坦受到這一觀點的啟發,也提出光量子的假說,他認為光具有記憶性和波動性。這一假說解決了過去幾百年關於光的波動性與粒子性爭論,這也讓愛因斯坦成為了舊量子論的先驅者。我們之所以稱他為舊量子論的先驅是因為愛因斯坦並沒有將量子理論完全發掘出來,這就導致了後來量子論乃至量子力學的話語權都轉移到了以玻爾為首的哥本哈根學派。

根本哈根學派三巨頭

在玻爾等人的新量子理論中,原子核周圍的核外電子是以概率雲的形態隨機出現在原子核周圍的。而且不確定性原理表明,我們永遠無法同時獲得核外電子的精確位置與精確動量,一個越準確,另一個就越不準確。我們只能用概率來描述電子在下一時刻可能會出現在哪個位置。

電原子模型的發展

然而舊量子先驅愛因斯坦卻相當的反感新量子論,他始終相信這個世界是確定的,信奉物理實在論,他認為上帝並不會擲骰子,只要我們能獲得足夠多的數據,我們就能精確的預測宇宙中每個基本粒子在過去和未來所有已經發生和尚未發生的變化。雖然目前的測量結果都是不確定的,但不是真實的不確定,背後一定存在一個我們尚未發現的變量影響了測量的結果,也就是隱變量理論。為此,玻爾與愛因斯坦也展開了一場世紀大論戰。

隨著科學理論的不斷發展,事實證明愛因斯坦確實是錯了,1964年,愛因斯坦的崇拜者貝爾提出了貝爾不等式,初衷是為了做一個支持自己偶像的實驗,可是實驗結果卻背道而馳,貝爾不等式不成立。這說明了根本不存在關於局域隱變量的物理理論可以複製量子力學的每一個預測。

貝爾不等式實驗

目前,玻爾等人提出的新量子理論經過發展已經成為了與相對論齊名的現代物理學支柱。而我們所處的宇宙在微觀世界裡也確實是充滿著不確定性的,這表明我們的宇宙遠遠比我們想像的要神秘與有趣。

相關焦點

  • 愛因斯坦為什麼篤信「上帝不會擲骰子」,這是錯的嗎?
    愛因斯坦起初表達「上帝不會擲骰子」是為了否定量子力學哥本哈根學派對微觀粒子運動規律的詮釋。 他要弄清楚微觀粒子到底是真隨機還是假隨機 量子的概念自1900年被普朗克提出之後,首次成功應用到了愛因斯坦的光電效應,這也反向支持了量子的概念,光量子概念確定了量子力學的地位。 所以說普朗克和愛因斯坦是量子力學早期的奠基人,他們統屬舊量子學派。
  • 愛因斯坦說的「上帝不會擲骰子」是什麼意思?
    上帝擲骰子其實是發生在一次索爾維會議上,這是科學家的峰會。在上世紀的20年代~30年代,科學家們有一個議題,那就是哥本哈根學派對於量子力學的詮釋「不確定性」到底靠不靠譜?光是粒子還是波?但是其實牛頓可不止《自然哲學的數學原理》這一本著作,在他在威斯敏斯特大教堂的墓前的雕像的,有四本書,代表著四本代表作,這當中就包括了《光學》。可能你要納悶光學和牛頓力學的區別是啥?我們要搞清楚一點,那就是光的速度可不是低速,甚至光到底是啥也很難說得清楚。伽利略就曾經試圖測光速,然後他失敗了。
  • 量子力學最難理解的地方:上帝到底會不會擲骰子?愛因斯坦這樣說
    大家好,歡迎收看量子科普第97期,我是常常,今天和大家聊一聊關於量子力學中一個經久不衰的話題:上帝到底會不會擲骰子?上帝到底會不會擲骰子?這主要是指經典力學的絕對論與量子力學的隨機性之間的分歧愛因斯坦堅信:上帝是不會擲骰子的,愛因斯坦相信整個世界都是按照一定的規律去運行的,即使在微觀量子世界,微觀粒子也會像鐘錶似的機械地嘀嗒運轉,這種經典物理規律讓宇宙的每個瞬間都可以決定下一個瞬間,宇宙究竟是按照機械規律去運行,還是上帝依靠擲骰子而去隨機管理?
  • 愛因斯坦為什麼要說「上帝不擲骰子」,他發現了什麼?
    01 為什麼愛因斯坦要說:「上帝不擲骰子」?」這句話是愛因斯坦的名言,相信各位讀者在很多地方都看到過這句話,或許你知道這句話和量子力學有關,但是你肯定不知道,愛因斯坦說的這句話隱藏著對宇宙本質的思考!在五屆索爾維物理會議上,愛因斯坦和波爾進行了多次的討論,他一直對哥本哈根詮釋不夠滿意,以至於說出了著名的:「上帝是不擲骰子的!」
  • 上帝到底會不會擲骰子?愛因斯坦VS波爾、海森堡,誰對誰錯呢?
    上帝到底擲or不擲骰子兩大頂尖學科的大神對決按照道理他們不應該有衝突,但是在世界本質上他們學科代表大神卻對此有不同的見解,他們討論的是「上帝擲or不擲骰子」。兩大學科研究的不同方向科學家都是很嚴謹和苛刻的,任何理論都是經過深思熟慮後才會發表出來,一旦發表出來給發現是錯的,那麼這一輩子的科學之路算是走完了。
  • 愛因斯坦錯了——我們的世界裡上帝不擲骰子!
    1927年比利時索菲爾科學大會上,當愛因斯坦面臨著神秘的量子世界裡喊出:上帝不擲骰子!世界是有秩序的。然而,事實證明他錯了。我們活著的世界是無法測量的!一、神一般存在的愛因斯坦愛因斯坦的成就有多麼偉大。有位科學家的著名的戲謔之言:自然和自然規律隱匿在黑暗之中。上帝說:『『讓牛頓出生吧!"
  • 愛因斯坦為什麼說「上帝不會擲骰子」,量子世界真的是隨機的嗎?
    ,這是愛因斯坦第二次參加此會議。這次會議最引人矚目的便是愛因斯坦和玻爾關於量子力學的本質解釋爭論。愛因斯坦也提出了「上帝並不會擲骰子」的言論反對量子力學的隨機論。接下來正文就開始了,為了便於大家理解,筆者採用循序漸進的敘述方式。當你看見一輛汽車在公路上高速行駛時,你只需知道汽車的速度和方向,就可以計算出這輛汽車在下一時刻出現在哪裡。
  • 愛因斯坦說的:上帝不會擲骰子
    南武林本來就是愛神一個人,一切他說了算,想一想自己這麼多年也不容易,玻爾決定召開一次英雄大會,而且要把大會開成一次團結的大會和平的大會,千萬不能象爵爺一樣,動不動就是華山論劍,最好給武林開萬世之太平。於是第五屆索爾維大會就召開了,與會人員如下圖所示。
  • 為何愛因斯坦晚年認為一切都是安排好的?上帝真的不會擲骰子嗎?
    上帝不會和宇宙玩骰子「上帝不會擲骰子」也許物理史上最著名的言論之一,也經常被斷章取義,許多人認為這是對上帝信仰的一種表達,但事情絕非如此。這句話取自愛因斯坦寫給量子力學奠基人之一馬克思·波恩(Max Born)的一封信。
  • 愛因斯坦:「上帝不會擲骰子」玻爾:「你別指揮上帝該怎麼做!」
    「上帝不會擲骰子」這句話最早在出現在1926年愛因斯坦寫給波爾的一份信中!但是被眾人所熟知卻是在1927年比利時布魯塞爾召開的第五屆索爾維會議上,這屆索爾維會議被稱為史上最著名的一屆。這屆會議的主題是「電子和光子」,其中最精彩的部分,當然是愛因斯坦與波爾之間激烈的論戰,愛因斯坦與波爾之間的辯論真可謂針尖對麥芒,不過最後還是以愛因斯坦棋輸一招而落敗,怎麼回事呢?
  • 量子力學迫使上帝擲骰子?愛因斯坦:上帝才不帶這樣玩
    在牛頓以前,神學依舊佔據著西方的主流價值觀,但同時又流行起來了愈來愈多的理性派,他們試圖用科學理性的思維來認識世界,而不是一昧的篤信上帝。這典型的代表便是哥白尼,伽利略,克卜勒。牛頓在總結前人的經驗基礎上,重新構建起來了科學大框架。牛頓力學的建立讓人類第一次有了科學大系統,人們認識自然現象除了上帝,終於有了理性的工具了!
  • 上帝不擲骰子,愛因斯坦的這句話是什麼意思?世界是不是確定的?
    人類不知道何時會發生火山地震,人類不知道雨雪為什麼會降臨於世,人類也不知道旱澇災害為何會交替出現,更不明白旱災為什麼總是與蝗災相伴。而對於太陽和月亮的交替出現,人類更是一頭霧水,可以說,這個世界上所發生的一切自然現象,人類就那樣看著,人類對這一切無比熟悉卻又是一無所知。在這個世界上有很多足以讓人恐懼和害怕的事情,而所有恐懼的根源就是兩個字:未知,也可以稱之為不確定性。
  • 愛因斯坦為什麼相信上帝不會擲骰子,量子力學是否真正隨機?
    1927年,愛因斯坦受邀參加了第五屆索維爾會議,這是愛因斯坦第二次參加此會議。與會人員全是當時全世界著名的科學家。當然此次參會者還有大名鼎鼎的新量子力學創始人—玻爾。這次會議最引人矚目的便是愛因斯坦和玻爾關於量子力學的本質解釋爭論。
  • 愛因斯坦說過:「上帝不會擲骰子」,這一次他真的錯了
    事物的本質變了,作為事物一個屬性的Y也會隨之發生變化,並且事物三個因素之間的關係也就變化了,函數Z=f ( X,Y )就不適應了,如果再用這個公式,就會產生很大的誤差。只有把握了一個事物的眾多因素以及眾多因素之間的聯繫,才算真正掌握了該事物的內在規律,這正是近幾十年發展起來的混沌理論所要研究的。
  • 「上帝是不會擲骰子的.」
    《上帝擲骰子嗎——混沌之新數學》誤打誤撞讀到的一本書,原本是想找曹天元那一本的(說實話我也是知道剛才才意識到還有破折號後面的內容)。但這一本單是今晚看的前面章節,就吸引到我了。「上帝是不會擲骰子的。」這是在遙遠的世紀裡愛因斯坦曾為反對玻爾時說出的話。
  • 愛因斯坦證明「上帝」存在的故事
    不管怎樣,文中愛因斯坦的邏輯和論證方式是非常有趣的,值得玩味。在現實中,愛因斯坦經常把「上帝」掛在嘴邊,他稱上帝為「老頭子」。在量子力學興起之時,他曾經犯了一個錯誤,他當時反對量子力學的一些重要發現,並且說了一句著名的話:「上帝不會擲骰子。」結果量子力學的發展,證明愛因斯坦對量子力學的反對是錯的。但這與「上帝」擲不擲骰子沒有什麼關係,「上帝會不會擲骰子」是永遠沒有答案的問題。
  • 上帝到底會不會擲骰子?量子力學實驗推進,這次愛因斯坦可能輸了
    筆者:三體-小遙愛因斯坦曾經說過,上帝不會擲骰子,萬事萬物都具有確定性,只要深入研究,就能夠發現它們的奧妙。然而,隨著量子力學的不斷發展,越來越多的人認識到宇宙的複雜性,尤其是疊加狀態的存在,給科學家們帶來了新的問題,相對來說更難破解。
  • 上帝不會擲骰子,但我會!
    二是以愛因斯坦為代表的少數非正統派。「正統派」以為量子力學(包括量子力學測量)對微觀物理系統的描述是完備的。言下之意,隨機性或不可精確預期性是客觀物理世界的一個根本方面。愛因斯坦至死都不接納這種觀點。他認為量子力學的描述是不完備的。言下之意,隨機性或不可精確預期性不是客觀物理世界的根本方面,只不過是人們對它的認識不完備而已。
  • 愛因斯坦的「上帝不會擲骰子」與「薛丁格的貓」有什麼聯繫?
    愛因斯坦說:「上帝不會擲骰子」;波爾說:「別去管上帝能做什麼!」這是網絡上流傳的愛因斯坦與波爾之爭的精闢語言。其實這都不是原話,但意思差不多。爭論的兩邊都知道這個世界沒有上帝,他們爭論的「上帝」是指自然規律。那麼這個被號稱為世紀之爭的科學理論大戰具體是怎樣一個過程,最終鹿死誰手呢?我們一起來重溫一下這段歷史,看看這些科學大師們的風採。
  • 「上帝不擲骰子」是什麼意思?愛因斯坦的這句名言顛覆認知
    愛因斯坦說過一句名言:「上帝不擲骰子」,為什麼他會說這樣一句話呢?其實就和前文的小問題有關,在量子力學的世界中,沒有任何一件事是確定的,所有的事情都要看「概率」,愛因斯坦不認同量子力學中的這個觀點,直到他去世也一直在否認量子力學,因為在量子力學中,世間萬物的選擇都要看概率,並且認為這是我們宇宙的「內秉屬性」。