當(dāng)前位置:首頁>科技> 量子力學(xué)的成功,是否意味著:我們看到的宇宙并不真實(shí)?
發(fā)布時(shí)間:2025-10-21閱讀( 12)
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有一個(gè)古老的哲學(xué)問題,是關(guān)于森林中的一棵樹,如果它倒下而沒有人看到它,它會發(fā)出聲音嗎?
如果你問量子物理學(xué)家這個(gè)問題,他們可能會說在這棵樹被觀察到之前它是不存在的,所以聲音也是不存在的,因?yàn)榇罅繉?shí)驗(yàn)表明,無論是飛機(jī)還是汽車、網(wǎng)球、鵝卵石甚至一粒灰塵,都可以根據(jù)已知的物理定律預(yù)測它們未來的狀態(tài),甚至如果我們有整個(gè)宇宙中每個(gè)粒子的位置和動量,那么我們就能根據(jù)物理定律精確預(yù)測或者復(fù)盤宇宙每一刻都狀態(tài)。 然而這種美好的想象被量子力學(xué)無情的打破了
物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn):如果嘗試測量粒子的位置和動量、粒子的能量和壽命、兩個(gè)垂直方向的自旋、粒子的角位置和角動量,就會發(fā)現(xiàn)我們無法獲得一個(gè)精確解,準(zhǔn)確地說,我們可以同時(shí)知道這兩個(gè)屬性,但這些屬性的乘積不能小于一個(gè)基本值,該值與普朗克常數(shù)成正比,如此一來我們就只能用概率去描述某個(gè)微觀粒子在某一刻可能出現(xiàn)在什么地方,整個(gè)物理學(xué)的精確性在量子力學(xué)中間不復(fù)存在,只剩下概率云。
然而即使是在今天,也不是所有科學(xué)家都相信微觀粒子的無法被預(yù)測的,比如量子力學(xué)中一個(gè)有個(gè)隱變量的概念,也就是說在量子領(lǐng)域還有一些我們未發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,正是因?yàn)槿鄙龠@些規(guī)律,我們才無法預(yù)測微觀粒子的運(yùn)動。
不過就目前的情況來看,不確定性只存在于亞原子粒子層面,在我們所接觸到的整個(gè)宏觀世界,乃至天文學(xué)家觀測到的整個(gè)宇宙里,物理定律仍然是精確到,不論是牛頓的萬有引力還是愛因斯坦的廣義相對論一個(gè)是聚焦微觀的量子力學(xué),一個(gè)是聚焦宏觀的廣義相對論,最重要的是它們之間還無法統(tǒng)一。
比如量子力學(xué)認(rèn)為引力來源于引力子的交換,但廣義相對論認(rèn)為引力是時(shí)空扭曲的產(chǎn)物,在目前科學(xué)家還未找到引力子的今天,廣義相對論在引力方面無疑是成功的,然而也正是因?yàn)檫@樣,物理學(xué)家們目前才只能把強(qiáng)力弱力電磁力統(tǒng)一到一個(gè)理論中,對于引力則束手無策,愛因斯坦當(dāng)年夢想的大統(tǒng)一理論,到今天也沒實(shí)現(xiàn)。(www.ws46.Com) 總體來看
不論是相對論還是量子力學(xué),它們肯定都不是宇宙的終極理論,也許未來隨著更高能級的對撞機(jī)的出現(xiàn),我們能在微觀世界里找到新的粒子和現(xiàn)象,就像之前提到的隱變量一樣,到時(shí)候也許微觀和宏觀才能用一個(gè)理論去解釋。 |
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