愛因斯坦的錯誤!測不準的量子力學,還能是當今物理學的支柱嗎?

與經典力學平起平坐的量子力學如今地位甚至高於經典力學,它一舉成為了當今物理學界的最大支柱,人們在對宏觀事物的研究過程中發現只有回到最基本的粒子研究才能看清其本質,然而,基於人類目前研究微觀世界的技術,人類對量子這個“幽靈”依然有著懼怕心理。人們掌握了量子?人們其實只是獲得了事情發生的概率。由於量子力學測不準的“基本定律”,不少人開始反駁這是一門實實在在的科學,那麼,測不準的量子力學真的還能是物理學最重要的支柱嗎?會不會人類的研究方向完全錯誤了呢?

何為量子力學?

量子力學一直到 20世紀前後才誕生。它很快顯示了燦爛的生命力,深刻地改變了人們對於自然界,尤其是微觀世界的認識。 量子力學是研究微觀粒子的性質,結構,運動規律等的理論。這裡的微觀粒子是個含義廣泛的詞彙,包括幾乎所有的微觀粒子,例如分子,原子及其組成部分電子,質子,中子及其他更小的粒子如夸克等。量子力學將所有這些微觀粒子都作為研究對象。

愛因斯坦的錯誤!測不準的量子力學,還能是當今物理學的支柱嗎?

測不準的量子力學

量子力學與經典力學最大的區別在於,在經典力學裡,它所計算與分析的對象具有確定的性質,若能給定力物體的質量、初始位置、運動速度等元素,就能夠精確預言運動對象過去與未來的速度、位置等性狀。但在量子力學裡就完全不同了,量子力學的一個基本原理就是“海森堡測不準原理”。該原理認為,我們不可能同時精確測定微觀粒子的位置與動量。為什麼呢?這是因為當我們去測量一個物理量時,這種測量行為本身往往會影響另一個物理量從而導致它的性狀改變,反之亦然,量子力學就如同一個極其複雜的函數,細微的變量都可能導致輸出結果截然不同。 測不準原理導致的一個必然結果是,我們不可能精確描述微觀粒子在其軌道上的運動細節,它只能夠給出可能發生的事件以及在不同情況下發生的相對概率

愛因斯坦的錯誤!測不準的量子力學,還能是當今物理學的支柱嗎?

愛因斯坦的失敗

量子力學的誕生使人們對微觀世界特徵的認識前進了一大步,但也在物理學界掀起了一場軒然大波。使物理學界分成兩大派,一派以“哥本哈根學派”為主,認為這種不確定性乃是物質的基本屬性,因此不需要去試圖改變之,只要對這種不確定性進行更詳細的瞭解就行了。以愛因斯坦為首的另一派物理學家則認為,測不準乃是由於現有技術不夠先進,將來隨著技術與理論的進步必會有所改變。基於此,愛因斯坦對量子力學的整體都持懷疑態度,他有一句名言“上帝是不擲骰子的”,也就是萬能的上帝在創造萬物時不會只滿足於對它有一個概率性的瞭解,包括微觀粒子也是如此。

愛因斯坦的錯誤!測不準的量子力學,還能是當今物理學的支柱嗎?

針對量子力學的這個爭論乃是現代物理學史上最著名的爭論之一。愛因斯坦誠然偉大,在這場爭論中卻失敗了,倒是哥本哈根學派大佔優勢。愛因斯坦雖然是量子力學理論的奠基者,但由於對之持懷疑態度,因此後來在量子力學這一現代物理學的主要領域之內無所作為。據說這也是他後半生沒有重大成果問世的原因之一。各位看官朋友們,對於量子力學,你是站在愛因斯坦一旁,還是更認同哥本哈根學派,歡迎評論交流!


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