宇宙觀察記錄

波&粒大戰

最早就有人在思考一個問題：光到底是什麼？

其實關於光的一切都是各種學者十分關心的問題，伽利略就曾經自己操刀去測光速，結果以失敗而告終，而關於“光速”的探討直接引發了物理學的革命，也就相對論的誕生。相對論兩條基本假設之一就是光速不變原理。

而關於“光到底是什麼？”，也引發而來持續幾百年的論戰。最早的論辯雙方分別是牛頓，惠更斯，胡克等人。牛頓認為光是一種粒子，並出版了著作《光學》，而以惠更斯為代表的學者們認為光是一種波。

在這個階段的論戰當中，牛頓以壓倒性的優勢獲得了勝利，不過牛頓的取勝除了學術實力了得之外，更重要的是牛頓自身的威望。

（實際上，牛頓的影響不止這些，他去世後，圍繞著微積分的發明權之爭就導致英國數學家和歐洲數學家徹底決裂，100多年都不曾進行交流，也直接導致當時的世界學術中心從英國轉向了法國。）

而第二回合是在100多年後，當時有個叫做托馬斯楊的人，做了一個物理學史上幾乎是最有名的雙縫干涉實驗。

在這個階段，認為光是一種波的科學家層出不窮，並且他們拿出了許多過硬的證據，尤其是最終一錘定音的人，這個人在物理學史上堪比牛頓、愛因斯坦。他就是麥克斯韋，提出了麥克斯韋方程，統一了“電”和“磁”，並預言了電磁波的存在，光是一種電磁波。

而赫茲緊隨其後，利用另一個十分著名的實驗驗證了這個理論。

（後來，大神們就利用赫茲實驗的原理搞出了無線電，其中就包括馬可尼，尼古拉·特斯拉。）

也就是說，第一回合是“粒子說”的觀念勝了，第二回合來了一把反轉，“波動說”的觀念勝了。

第三回合的對決

我們把時間推薦到19世紀末到20世紀初，當時“波動說”是主流的學術觀念。但是科學家和工程師們卻遇到了麻煩，這個麻煩就是黑體輻射。

所謂黑體，就是能夠把入射的電磁波都給吸收了，不會反射和投射。但是，由於高於絕對零度的物體都會對外輻射電磁，因此叫做黑體輻射。

不太理解沒有關係，我們可以從電燈泡說起，當時愛迪生已經對電燈泡的技術進行了改良，歐洲開始流行電燈泡。而有個叫做普朗克的科學家，就受委託研究電燈泡為什麼發黃光？

而在研究的過程中，這位科學家就發現，我們必須假設“能量並不是連續”的（這其實就和波動說矛盾，因此在“波動說”中，能量應該是連續的。），而是存在一份份最小的單位形成，而這個最小的單位也就被稱為“量子”。

而這個概念的提出正是打開了“量子力學”的潘多拉之盒，一發而不可收拾。前前後後幾十位偉大的科學家加入其中。而對於量子力學有奠基作用的有好多人，其中量子力學基石理論是不確定性原理，這是海森堡提出來的。

這種“不確定性”一直以來都讓一些科學家無法接受，而量子力學有個著名的哥本哈根學派提出了一個哥本哈根解釋。我們拿一個原子來說，我們都知道原子是由原子核和電子構成的。但是電子其實是很詭異的，它並不存在所謂的“軌道”，而是呈現概率雲的形式，也就是說，它同時存在於原子核外的這些位置。並且電子的位置和動量是無法同時被確定的。

而哥本哈根學派的宗師尼爾斯波爾在海森堡理論的基礎上提出了互補性原理，我們還拿電子來說，他認為電子是同時具有波動性和粒子性的，但是它沒有辦法同時展現出來。

對於這樣的解釋，以愛因斯坦、薛定諤為代表的一群科學家是非常排斥的。（雖然愛因斯坦、薛定諤都對量子力學做出了極為突出的貢獻。）他們還為此和波爾為首的哥本哈根學派進行論戰，在一次論戰中，愛因斯坦就對波爾說到：上帝不擲骰子。他的本意其實是這種不確定性是不合理的，是不完備的，雖然和實驗擬合得很完美。

而波爾其實當場就反擊了，他說：愛因斯坦，不要指揮上帝怎麼做。不僅愛因斯坦給波爾出難題，實際上，薛定諤在這方面也沒啥做出貢獻，著名的薛定諤的貓，就是薛定諤用來刁難波爾陣營才想出來的。（當然，這個思想實驗如今看來也存在各種問題，這裡就不贅述了。）

如今我們也知道，接近100年來的各種實驗結果都是偏向于波爾這一方的，這也才使得“不確定性原理”成為了主流科學理論。

鍾銘聊科學

研究天文和物理久了經常會有人問我這些問題：

我們這個世界到底是確定的還是不確定的？

命運到底會不會被註定？

上帝存在嗎？

為什麼愛因斯坦信上帝？

嗯，簡單的答案如下。

問題1：我們這個世界是不確定的。

問題2: 命運不會被註定，未來也是不確定的。

問題3：上帝不存在。

問題4：愛因斯坦那句名言上帝不擲骰子的真正含義是說，他不相信這個世界的底層真理是隨機的。這裡的上帝是指真理。

以上答案是怎麼得出來的呢？為什麼？

嗯，是這樣的，我們生活的這個世界從古至今產生了無數的理論，無不旨在解決解釋宇宙奧秘。從原始人刀耕火種的年代部族長老把電閃雷鳴解釋成各種神顯然更能凝聚共識擴大社會生產和組織形式，並讓部族在擴大擴大的過程中突破小規模血緣部族的限制，進而發展成更強大的社會形態。以假想的共同體來約束人們的行為是宗教的本質。

這也是為什麼各種成功的宗教總是試圖營造一種宏大的世界觀力圖解釋世間的所有神秘現象，但又不能證明也不能證偽，所以你無法反駁他，從而牽制你的思想。比如上帝，比如佛祖，比如真主安拉。

但是中世紀的伽利略在為了能夠更好的觀測太陽、月亮的過程中產生了疑惑，觀測結果和神父們的解釋很不一致。從此，科學這種以觀測過程和結果與理論互相驗證的邏輯方式誕生了。科學這種信仰體系也誕生了，從此從宗教邏輯的這個母體裡分家，生長，壯大。所以說，科學其實也是一種信仰，是一種很特殊的信仰，他信仰的是一種做事的邏輯，注重過程的嚴謹。

那說了這麼多和我們上面的問題有什麼聯繫呢？我們這個世界到底是確定還是不確定的呢？當然是不確定的。因為科學一路走下來發展到最後誕生了量子力學這個理論，該理論的基礎就是：這個世界是不確定的。

具體解釋如下：

現代科學以來我們知道了物質是由分子組成的，布朗運動嘛，中學都學過，分子會無規律地做布朗運動，當時人們以為分子就是這個世界最基礎的building block了。但是後來又發現了比分子還小的原子，而且原子有很多種，有的原子很大，有的原子很小，最後發現，這所有的原子都遵循一種結構：他們都有原子核，核外都有電子，只不過他們的原子核裡面的中子和質子數量不同，核外電子的數量不同而已。再到後來，人們發現質子和中子居然還能夠在分解為各種夸克。這些夸克，電子就是最基礎的粒子了，或者叫做量子。

在觀測這些微小的基本粒子時，奇怪的事情發生了，人們發現不管如何“精確的觀測”都無法同時確切地知道粒子確定的位置或速度，如果知道了粒子的速度，那麼就不可能知道粒子的位置，或者反過來知道了粒子的確定位置，就不可能知道粒子的速度。這個理論就是量子不確定性原理，之前也被叫做測不準原理，但是這個叫法是錯誤的，並不是因為觀測手段的不完善而測不準，而是因為物理法則禁止確定性，粒子壓根就不可能是確定的。再精確的觀測都是不可能確定粒子行為的。因此，人們發展出了一套用概率預測粒子行為的數學方法，由於粒子是波也是粒子，有時候人們也叫概率波。意思是說，在某一個特定時間，一個粒子出現在某一個位置的概率是多少。

說到這裡你就明白了，為什麼我們說這個世界是不確定的。因為組成這個世界的最基本粒子行為本身就是充滿不確定性的。

瞭解到這點你就瞭解了問題1，問題2，和問題4。那麼問題3呢？上帝到底存在不存在？

這其實是一個邏輯推理問題。也是宗教和科學的分界點。

任何宗教都講究命運註定論，比如上帝會拯救人類，瑪雅宗教神話裡的末世理論，真主安拉的聖戰，佛教裡永恆的輪迴，道家易經裡的八卦算命。

科學講究的是不確定性，所以命運不可能被註定。

所有科學定理都是暫時正確的，可以被證偽的。

假如我說天下烏鴉一般黑，那麼你只要找出一隻得了白化病的白烏鴉那麼就推翻了上面的定理，雖然這個定理已經被證偽，是錯誤的結論，但這並不妨礙該定理的邏輯是科學的。因為能被證偽。

假如我說上帝存在，或者上帝不存在，可以證明或被證偽嗎？

答案是否定的。而你還面臨定義何為上帝的問題。

所以這句話的邏輯就不是科學的。

既然上帝存不存在的邏輯就不是科學的，那我寧願相信上帝不存在。

回到題目本身，愛因斯坦當時的心境，他的本意是在說，面對量子力學這種詭異的不確定性時，他無法相信科學真理的底層居然是充滿不確定性的，因此冒出一句 oh my god，基本相當於中國人說了一句哎呦我的老天爺，那你覺得中國人真的相信有老天爺麼？其實我們從古至今一直都遵循中庸之道，是堅定的實用主義和拿來主義者，寧可信其有不可信其無，既信佛祖又信道長，所以觀音這個概念最後同時在佛教和道家裡面都有了。什麼都信其實等於什麼都不信，至少不那麼虔誠。

與其這樣，那還不如丟掉愚昧的宗教，從此信仰科學吧。或者訂閱點贊和轉發這篇文章吧。

星爺說宇宙

從牛頓的經典力學到愛因斯坦的相對論，雖然也曾經歷波折，但物理學的大廈還是經受住了考驗，一層層的搭建起來，直到來到了量子領域，曾經看似牢不可破的物理學大廈真的是搖搖欲墜，而究其原因，就是“上帝到底擲不擲骰子？”

可是當科學家再次將探測器撤去的時候，詭異的事情再次發生，光屏上再次出現了明暗相間的條紋。科學家不信邪，把這個實驗重複做了無數次，更換了各種的探測器，可結果是相同的，光子好像知道我們會不會觀察它一樣，跟我們玩起了躲貓貓的遊戲！
人類是否觀察會對實驗的結果造成影響，這話可能小學生都不會信，可卻是活生生的現實，物理學也從未被搞的如此狼狽，物理學中的絕對時空觀第一次面臨崩塌，至少在微觀世界，宏觀的物理學概念全部失效，不得不在物理學中引進概率描述，這太不可思議了，基礎物理也因此面臨無路可走的困境，針對這種局面，強如愛因斯坦也無可奈何，雖然他一向堅持絕對的時空觀，但又無法給出合理的解釋，只能發一句“上帝不會擲骰子”的牢騷。

體壇大蜀暑

謝謝你的問題！

“”上帝不擲骰子“”是上世紀偉大的科學家愛因斯坦說的，愛因斯坦自己到死都在證明“上帝不擲骰子”。愛因斯坦認為這個宇宙就應該像拉普拉斯的決定論一樣，是可預見性的，意思就是說，我們知道某一刻宇宙中所以粒子的狀態，就可以預知下一秒將要發生的所有事情。有時候我會獨立思考，倘若一切都是愛因斯坦所說的那樣可以預知的話。那我知道自己下一秒腰做的事，我還會去做嗎？我會不會偏偏要改變宇宙的常規而去做另外一件事呢？

這就又扯到了量子論，粒子的觀測。量子論中提出，粒子的位置與速度不可以同時觀測到，當你觀測到的粒子的位置測量的越準確，你對速度的測量就越不準確。也就是說小的方面宇宙沒有可預見性。而有些時候我知道自己口渴下一秒要喝水，還是會去喝的。所以說就算知道下一秒要發生什麼，就算是可預見性的。我還是會去做我下一秒要做的事。

有好多人說量子力學與相對論有衝突，本小編不認為，我們要把相對論與量子力學結合到一起，就是:“”上帝不擲骰子“”，這一切都是規定好的，就像命中註定我要在這篇問答文章裡寫這句話一樣。但是是不可預測的 ，從小的方面講，不可以預知未來。簡單來說::“這個宇宙是設計好的，機械的。但是我們無法觀測的宇宙的運行軌跡”

問題到這裡就結束了！喜歡就關注吧！

時間史

一、即:自然界的因果性都是確定性的!任何因果性的確定它必須是自然的本性!

只有確定的糸統、才能有確定的因果!問題出在量子的糸統論或(糸綜)認為:自然界的因果糸統不是決定論的!是拿主義!只有當我感知道某一結果時、我們才會說:這個現象是存在的!在量子出現之前我們什麼也不知道!因此、我們什麼也不能說!量子現象就成為無源之水、無本之木!打個比方:有同學問你這樣一句話:你看看!不知誰和誰在幹什麼呢?你肯定不好回答!因為很明顯:同學之間的因果性離不開誰與誰的關糸為前題條件!誰與誰的問題實際上就是糸統的問題!

二、系統的信息不可能是人類能全部掌握完整的!

愛因斯坦堅持認為!自然萬物的因果性是絕對的!從來不可能存在無因之果、更不存在無果之因!因此他才徹底否定了因果鬼魂化的量子論!、但是波爾的觀點一再強調、我們用來談論的這宇宙、只能說我們“能知道些什麼、而不是我想知道些什麼!他一再用輪賭盤和天氣糸統作比喻說明自然界的因果性是摸胡的、餛飩的!是不可知曉的!

三、愛方堅持二元論的因果論!波方堅持多元論的餛飩論!究競誰是誰非呢?我找到了一位中間人:只有他才能夠徹底解決兩個偉人之間長期爭論!

這個人就是哲學數學家羅素!羅素經典論認為:世界所有的數學因果性都只能是相對條件下才有正確性、即己知條件下的數學邏輯才有正確性!當一個命題超越了已知的範圍時!數學是無解的!換句話說:當一個體糸內的因果性是完備的!得出的結論是可靠的、但是:當命題超出了己知範圍、結論就不正確!然後他總結到!在任何一個數學體糸內、只要你願易無限向兩辺追究、糸統總會碰到你不知道的邊界!己知邊界內都是正確的、己知邊界外都是不正確的!這就是羅素不完備定律!筒稱羅素駁論!

四、回頭看"愛″"波″之間的矛盾不攻自破!

數學的精準性來之於它的因果性、波愛之爭正是物理中的因果性之爭!而實際上物理上的因果性和數學上的因果性是共同的!在意義上是同一的!因為:數學是服務於物理的。愛因斯坦死咬己知因果內的糸統而不放!波爾則總是在己知糸統之外說事!各執己見、獨霸一方!

五、兩俱偉人都正確而又都不正確!

論發展:波爾不正確!因為我們知道:人類的發展總是不斷進步的、今天不知道的糸統總有一天會知道的!

論現象:愛斯坦不正確!因為:羅素駁論告訴我們:糸統的兩邊(最大和最小)總會使人類遇上不知道的邊界處!

論現實:人類能感知的辺界永遠是有限的;而人類探索的慾望確是無限的!而有限又是發展變化的!現在我們應該清楚的認識到認識論有多麼的重要啊?辦證法是羅素走出數學陰霾的資本!今天波愛之爭又有多少地方可以借鑑呢?請各位三思而後噴!謝謝!

上帝從不胡弄人

絕對的隨機性是不存在的，概率的本身也是一種確定性的隨機，它是建立在實驗和猜想的基礎上的。是對混亂系統的總體特性描述。

如果大多數硬幣每個拋一萬次，只有一次正面朝上，那麼你又怎麼能確定它的理論概率是1/2呢？再說了，硬幣拋無限次也不見得實驗概率就是1/2。

概率不代表絕對的隨機性。

在宏觀上，用乒乓球測量地球的重量是很容易的，反過來用地球測量乒乓球的重量就麻煩了。就算電子再小相對於夸克以及更小的粒子也很大。我們很難研究單個粒子的特性，因為測量儀對粒子的干擾會很大，所以只能從宏觀上看一群粒子的特徵，從而分析單個粒子的性質。

別把概率當成絕對隨機就好理解多了。

玄宇鷹魂

簡單地說，沒有什麼事情是偶然的，任何事情都是有上帝的安排好的。人站的低，看不見上帝的手。就如孫悟空，跳多遠都出不了佛的手心。

像孩子一樣謙卑

這句話是愛因斯坦為了反駁量子力學的隨機理論而說的。愛因斯坦認為，所有運動都是根據物理規則得出固定的結果，不存在真正的隨機。事物的發展都是因果註定的，一個因只產生一個果，也就是上帝是不投骰子的。

yoksain

愛因斯坦對量子力學哥本哈根學派測不準原理的反駁，愛因斯坦認為物理世界是客觀世界，客觀世界是一定的，上帝不擲骰子。而哥本哈根學派認為世界是由概率波函數，觀察本身會影響實驗的結果。現在看來愛因斯坦錯了，上帝他確實就是擲骰子的。

juventino

我明白了，如投人民幣，你不確定是翻面，還是正面，因為神是有計劃的，他的計劃一定成功，從古時到如今就這麼一個奧秘，儘管人類怎樣和他悖逆，神讓他們自己餡在罪裡，人看上去是成功，其實已經到了山崖，需要勒馬的時候了！也就是人們擔當不起啊！

關鍵字: 量子計算 光速 相對論