量子力學對人類有什麼意義?

有問題嗎

今天,科學家按照兩個基本部分理論——廣義相對論和量子力學來描述宇宙。它們是20世紀上半葉偉大的智慧成就。廣義相對論是描述引力和宇宙大尺度結構也就是宇宙的宏觀世界。量子力學處理極小尺度的情況也即微觀世界。然而這兩個理論卻並不能互相協調,它們並不是全對。當代物理學的主要努力就是尋求一個能夠將兩者合併在一起的大一統理論——量子引力論。要想獲得這個理論,人類還有很長的路要走。

如果你相信宇宙不是任意的,而是遵循某種規律,那麼你就必須將這部分理論合併成一套能描述宇宙中任何東西的完整統一理論。在過去,智慧和科學給我們種族存活帶來好處。而智慧和科學是否一直給我們帶來好處,誰也說不準,科學會給人類帶來毀滅也說不定。因為目前的宇宙已經讓我們人類感到自身的弱小,也許宇宙的一點動盪或者人類探索宇宙過程中遇到惡意的高文明種族就能導致我們人類種群的滅亡。即使沒有這種危機,在物資得到極大滿足的未來科學可能不再帶來生活的便利,甚至科學會帶來無窮無盡的麻煩。然而,自從文明開始,人們不甘心將事物看成互不相關而不可理解。人們渴望瞭解世界的根本秩序。

量子層面的世界是如此奇妙,每個人在接觸到之後,都會為之著迷,量子力學又到底說了什麼,也許我可以給大家一個稍微能夠看懂的解釋。

首先,我們說說量子力學的發現吧。

在量子力學發現之前,大部分科學家都認定,宇宙是完全被決定的,因為只要我們知道宇宙某一刻的狀態就能推算下一刻的狀態,也就是說宇宙的發展是從誕生之時就決定了的。怎麼理解這句話。就好比,一個小球下落,他受到了什麼力,運動狀態是什麼樣的,我們知道了某一刻小球的位置,速度,受力就能推算小球下一刻的位置。那麼從小球縮小到原子層面,原子也是受各種力,也有它的運動狀態,也有它某一刻的位置,那麼也就能推算到原子下一刻的位置和運動狀態。而宇宙本質也是原子的組合,你知道了所有原子的狀態就知道宇宙的狀態。根據這條推論,科學家很容易得出宇宙從大爆炸後就一直在沿著設定好的規律發展。宇宙是這樣,更何況是人類。因為人類也是宇宙的一部分,那麼也能推出一個人的一切發展規律。(有的人可能要問人類有意識,誰也不知道一個人下一步會想什麼,但要知道人類的意識也好記憶也好,是化學反應和生物電引起的,本質上也是原子電子等移動的產物。也就是說一個人下一刻會想什麼都是在宇宙誕生之初就設定好了)是不是細思極恐?這種宿命論的打破,一直到英國科學家瑞利的計算才有了徵兆。他指出,按照理論,一個恆星必須在所有頻段同等地發出電磁波(比如恆星在一萬赫茲至二萬赫茲之間發出的和二萬至三萬之間發出的同樣能量的電磁波),而既然波的頻譜是無限的,那麼發出的光的能量也就是無限的,這顯然是荒謬的。

為了避免這種荒謬,德國科學家普朗克指出,電磁波不能以任意的速率輻射,而是以量子(不要糾結為什麼用量子這個詞,如果一開始用計子,也許現在就叫計子了)的形式發射,而且每個量子具有確定的能量,波的頻率越高,能量越大。這樣輻射足夠高頻率的量子所需要的能量比所得到的還要多,因此輻射高頻率的量子就被減少了,恆星輻射能量的速率就變成有限的了。

這是量子理論的由來,但這只是對宿命論的一次小小打擊,根本無法動搖宿命論的根基。一直到海森堡提出的不確定性原理提出,才對宿命論有了根本動搖。

這篇寫的有點長了,關注我,後續見下篇文章——打破宿命論的不確定性原理。


風君子257

量子力學和相對論是所有科學的基礎!相比相對論,量子力學對於科技有著廣泛的應用,與人類生活息息相關。量子通信衛星即是例證。量子力學對於微觀世界和宇宙的諸多問題給出了合理的解釋?


清純的哇哈哈


思索號之蒐羅古今

量子力學現實對人類主要貢獻發明原子彈和核電站,但是缺少民用核能研究使用,目前主要防止吸核輻射材料不過關,製造這種材料礦產資源太陽系已經沒有,要到銀河系以外尋找,但是可以人工合成防止核輻射材料,有這種材料就可以研究民用核電池,各家各戶可以安裝使用核電池發電,經濟,方便,安全,環保等。手機,製冷,電動車,汽車,飛機,輪船,高速火車,地鐵,工業等都可以使各種用途核電池,但是這些製造工廠商家要倒閉,核電池經久耐用徹底擺脫能源危機,減少地球環境汙染等。


擦肩而過的世界

如果說,愛因斯坦要解決的

是幾個力自然力的統一,那麼量子力學客觀上將解決大自然究竟是怎麼一回事,自然哲學的最本質的規律是什麼。不平衡,不守恆,不完整,不統一,不一致,不對稱,以此類推,量子力學就能證明它。最終使宗教沒有存在的必要,使哲學也成為多餘的。歷史將證明,其深刻性遠超廣義相對論


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