为什么科学家费曼会说,世界上没有人真的懂得量子力学?

星辰大海路上的种花家


量子力学有什么问题,就算是民间人士们对量子力学的看法,也是继承和发展。全盘推倒量子力学的人,我还真没见过。

对现代科学进行发展和继承没有任何问题,只要基于科学实验进行发展和继承更加没有问题,这是前提。没有科学实验的推翻和继承都是胡扯。

量子力学没有问题,并不代表量子科学没问题,这个问题要分开看,比如打着量子力学的名义,做了神学的研究,佛学的研究甚至是不切实际的科学研究,都是必须谴责的。

费曼说这句话没有问题,懂和不懂,在实验中会给出确切的答案。你没有钱做实验或者做不起这个实验,那不是质疑的理由。基于科学实验的质疑,这句话也是追求真理的唯一方法。


听晨悦


费恩曼是美籍犹太裔物理学家,1965年诺贝尔物理学奖得主,他曾经说过一句著名的话:“谁要是懂得量子力学,那他就是真的不懂量子力学”。
费恩曼因发明了量子力学里的路径积分和费曼图,构建了量子电动力学的新理论而获得了诺贝尔物理学奖,他被称为爱因斯坦之后最睿智的理论物理学家,他不懂量子力学?

不光是费恩曼这么说,如果你上了大学要学量子力学,老师会告诉你:“量子力学只要会算就可以了,自己回去慢慢去理解,不要问我为什么,因为,我也不知道为什么!”

怎么这么奇怪?老师讲了半天不知道为什么?获得诺贝尔物理学奖的物理学家也不知道为什么?

那到底为什么那么多物理学大咖都说没有人真正懂量子力学呢?

关键是到目前为止,没有任何一种理论可以用来揭示微观世界粒子的诡异现象!为什么说诡异呢?因为这种现象颠覆了我们对任何事物是客观存在的这一基本逻辑的认知!

单电子的双缝干涉实验是量子力学的核心

单个电子通过双缝的时候也能自己与自己干涉,产生亮暗相间的条纹,说明单个电子是同时通过了两个狭缝的,不然怎么会有干涉图样呢?

可是当我们想观测电子是如何通过狭缝时,神奇的一幕出现了,电子只是通过了一条狭缝,并且干涉图样消失了!
这怎么回事呀,难道电子如何通过狭缝与我们是否观测有关?电子是怎么知道我们在观测它的?电子有思想?

对这个实验有多种理论解释,谁也说服不了谁,主流的解释有如下几种:

哥本哈根学派

以波尔为首,主要人物有波恩、海森堡、泡利、狄拉克等的哥本哈根诠释被称为量子力学的“正统解释”。

他们认为:在量子力学里,量子系统的量子态,可以用波函数(粒子在某位置或处于某种运动状态的概率)来描述,测量的动作会造成波函数坍缩,原本的量子态概率坍缩成一个测量的量子态。

也就是说,不测量时电子处于位置、动量和自旋的叠加态,而测量时只能得到一个确定的结果,或者说,不测量时电子表现出波动性,测量时就表现出粒子性!

这个解释你认同吗?不测量就处于叠加态?测量就是确定态?电子怎么知道你有没有测量的?所以薛定谔提出了一个著名的思想实验,就是著名的“薛定谔的猫”来反驳这一理论,难道没有测量之前猫处于既死又活的状态?

所以说,哥本哈根诠释只是对微观粒子状态进行了看似合理的解释,并没有揭示其本质!

多世界解释

量子力学的多世界解释是由埃弗雷特提出的,他用一个宇宙波函数来整体描述被测量系统、测量工具和观测者,将宏观的物体也纳入了量子体系中,观测者的波函数会在每次测量之后发生分叉,宇宙波函数包含了叠加态的所有分支!

啥意思呀,这么绕,其实很简单,就是平行世界,薛定谔的猫不用既死又活这么难过了,它有两种情况:死和活,存在于两个互不影响的平行宇宙中。如果在我们观测者的世界中猫是死的,那在另一个平行宇宙中猫就是活的!

电子到底通过那个狭缝我们也不用纠结了,它在我们观测的宇宙中如果通过了这个狭缝,那么在另一个平行宇宙就通过了另一个,在下一个平行宇宙中就通过了两个,互不影响!


这个解释更不可思议!难道在另外一个宇宙中还存在另外一个你?多宇宙到底在哪儿?谁也不知道,所以说,这也只是对微观粒子状态的一种表象解释,没有深入本质,况且真实性也有待检验!

隐变量理论

隐变量理论认为,量子力学不能描述客观事实的确定性和定域性,所以是不完备的,肯定是没有发现或者漏掉了一些非常重要的隐含变量,正是这些隐含变量,控制了微观粒子的行为!
爱因斯坦是隐变量理论的主要倡导者,他很本不相信事物的客观规律需要用概率函数来描述,他确信任何事都遵循某种客观规律,一种完备的理论应该是确定论而不是概率(或的关系)论,上帝是不会掷骰子的!

爱因斯坦、波多尔斯基、罗森提出了EPR佯谬来论证量子力学的不完备性,认为量子纠缠的超距作用是不可能的,不过后来贝尔发表了贝尔定理,证明这个假设与量子力学的预测不相符,也就是说,隐变量是不存在的。
爱因斯坦、波尔那可都是量子力学的奠基人呀,这么伟大的物理学家都没有搞清楚微观世界粒子运动规律的本质到底是什么,谁还敢说自己懂量子力学呢?

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科学易简通


物理学家费曼

费曼是20世纪最杰出的物理学家之一,参与了曼哈顿计划。(也就是美国原子弹的研制)同时,也获得了诺贝尔物理学奖,而他主要成就是集中在量子力学中。他曾经给大学本科生授课,这门课程的内容后来被整理成书,这本书就叫做《费曼物理学讲义》,是如今最畅销的大学物理学教材。

作为20世纪在量子力学领域的大牛,为什么费曼会说出:世界上没有人懂得量子力学?

世界上真的没有人懂得量子力学?

其实,有类似的想法的不止费曼一个物理学家,有很多物理学家说过。比如:量子力学的奠基人,哥本哈根学派的领袖波尔就曾说过:

如果有人不对量子力学感到困惑,那只能说明他不懂量子力学。

这么多量子力学领域的专家都有类似的表达,那这当中一定有一些猫腻。

之所以他们有这样的困惑,本质上是因为量子力学其实是描述微观世界的物理学现象的理论,他们并非对理论感到困惑,而是对于微观世界的离奇现象感到困惑。

那微观世界到底存在什么样的离奇现象呢?

在物理学史上有一个堪称离奇,诡异甚至是恐怖的实验,这个实验叫做:双缝干涉实验

由于篇幅关系,我们在这里就不具体讲这个实验到底是咋回事了。我们就说说这个实验另科学家十分困惑的地方是什么。简单来说就是:这个实验有观测者和没有观测者最终得到的实验结果是不同的。

具体来说是这样的,在这个实验中,光子或者电子通过双缝之后会在屏幕上成像,如果什么都不管不顾,就会出现干涉条纹。

但是如果你在实验装置上加一个探测器,观测电子或者光子是如何通过双缝时,就会出现完全不同的实验结果。是不是神奇?一开始科学家还不信,经过多次反复的实验,这个结果始终就是这样的。也就是说,一个普普通通的物理学实验,最终把观测者卷入到其中,你说诡不诡异?

上帝不掷骰子

无论实验是什么样子,对于理论物理学家来说就是要用理论对其进行描述。在上世纪20年代前后,海森堡提出了矩阵力学来描述,薛定谔提出了薛定谔的波动方程来描述。后来,狄拉克从数学上证明了两者是等价的。实际上,到了海森堡,薛定谔和狄拉克已经是第三代量子力学的科学家,在之前此,第一代是普朗克,爱因斯坦;第二代是波尔,索末菲,波恩;除此之外还有泡利,德布罗意等人。

这帮人不光是在研究理论,他们还吵了起来,分成了两派。一派是波尔领衔的哥本哈根学派,主力干将就有海森堡,泡利等人。另一派来头也很大,爱因斯坦领衔,主力干将有薛定谔,德布罗意等人。

他们到底在争啥呢?

说白了,他们就是在争“这个不确定性”。海森堡提出了不确定性原理,描述了微观世界的物理现象。他认为,我们没办法同时测量到微观粒子的位置和动量的信息,测了一个,另一个就不准了。那这个该如何理解呢?

我们来举个例子,就拿氢原子模型来说,我们传统意义上认为电子是绕着原子核在转的,这类似于地球绕着太阳转。

但海森堡认为,所谓的“轨道”其实是假想出来的,并不存在,还不够存粹。他基于当时的实验现象,提出不确定性原理,用这理论来描述电子的运动。具体来说,就是利用“概率”来描述。电子可以出现在下面任意的位置,只不过每个位置的概率不同,因此,可以用电子云来描述。

这种“不确定性”是爱因斯坦无法解释的,他曾经在和波尔的论战中就说到:上帝不掷骰子。

而波尔反击道:爱因斯坦不要指挥上帝如何做。

反对派的主力干将薛定谔更是提出了一个思想实验:薛定谔的猫。

用猫的既死又活的叠加态来讽刺哥本哈根学派。

无论是爱因斯坦,还是薛定谔都认为量子力学所描述的微观世界是不够完备的。他们其实都在试图证明量子力学的不完备性。爱因斯坦认为,存在着一个最终极的可观的真理,而不是像量子力学所描述的“不确定性”。而爱因斯坦的整个后半生,基本上都在试图证明量子力学的不完备性和试图提出终极理论,但他都没有做成,随着后续的实验,最终的结果都偏向于波尔所领衔的量子力学哥本哈根学派的观点。

实际上,我们无法理解量子力学的一个很重大的原因是我们无法换位思考。微观世界的物理学现象和我们所处的宏观低速的世界实在太不同了。这其实和我们无法理解相对论是一回事。我们所处的是低速和弱引力场的世界,而相对论描述的确实大尺度,高速,强引力场的世界。这种时空的巨大差异,导致我们无法理解,所以,说白了,这是尺度造成的


钟铭聊科学


费恩曼是物理学中的全能大师,他一生的主要精力都集中在量子力学。

不仅费恩曼表达了量子力学的反常识性,波尔曾经也说过类似的话,他曾经表示:“如果你第一次接触量子力学而不感到惊讶,那你一定是没有弄懂它”。

事实上,量子力学确实晦涩,但放在现在却有点不合时宜,经过100多年的发展,量子力学基本上已经妇孺皆知了,甚至村里的农民都听过量子纠缠这样的术语。

量子力学的反常识之处已经经过多年的宣传了,人们似乎已经将这种反常识认为成常识。

人类在20世纪之前,基本对分子以下的微观世界一无所知,当时的物理学还被经典力学统治着,而经典力学就是基于宏观世界归纳出的科学理论。

在经典力学领域,我们秉持着这样的常识:

一:某一时刻,指定物体的时空位置是单一的。

也就是某年某月某日的八点,你只能在一个地方,而不会既在A地又在B地。

二:位置随着时间的变化是连续的。

比如:你从家到学校不管是怎么去的,总能找出某一时刻状态下的你,使其处于总路程中的任意一个位置。

三:超距作用是不存在的。

不管是什么作用,都需要介质传递这种影响。即便看起来是超距作用的万有引力,牛顿也不得不引入“以太”这种假象物,使其符合非超距作用的理念。

在人类没有深入到微观世界以前,我们甚至一度认为以上三点就是经典物理学的普遍性规律。

然而量子力学全部颠覆这些“普遍性”规律

最早引起人类疑惑就是1900年由普朗克提出的能量量子化概念,由此标志着量子力学的建立。

普朗克为了解决黑体辐射问题,硬是拼凑出能量量子化的概念,因为只有这样才能更好地诠释实验结果。

能量量子化打破了能量传递的连续性,用分立间断的量子(不可再分的基本单位)表述能量的传递。

这种非连续性跳跃在波尔的电子能级上体现地淋漓尽致。

科学家惊呼电子居然可以从低能级直接跳到高能级,而不需要经过任何过程。就好像瞬间移动一样,你可以“瞬间”地从北京挪动到上海,而不需要经过任何路程。

随后,电子的双缝干涉实验更是诡异

实验的结果就是单个电子在不被观察时,会同时经过两个细缝,而观察行为会导致这一特性消失。我们只能基于这样的现象归纳出微观粒子的波粒二象性,而不理解为什么会存在如此令人诧异的现象。

量子力学曾经也让爱因斯坦苦恼,在1927年的第五届索尔维会议上,爱因斯坦曾经舌战波尔。

他认为量子纠缠这种鬼魅般的超距作用是不存在的,肯定是量子力学不完备造成的。这其中的隐变量还未被发现而已。

爱因斯坦甚至用左右手套比喻量子纠缠的超距作用只是起始状态就决定好的结果,这种超距作用只是逻辑推理而已。

然而事实并非爱因斯坦想得那么简单,在经历80余年的各种实验验证后,量子纠缠是客观存在的超距作用已经是不争的自然事实。甚至这种超距作用的速度至少是光速的一万倍。

量子力学带给普通人的不仅是诧异,更是世界观的颠覆。面对这样的量子力学,谁也得表现出谦逊!


科学认识论


量子力学是描述微观物质本身及其运动的一种物理学理论,和相对论一起被认为是现代物理学的两大重要支柱。

19世纪末期,当时的经典力学和经典电动力学在描述微观物质时的一些“无能为力”促使量子力学的产生,有很大一批著名物理学家,比如普朗克、波尔、海森堡、薛定谔、泡利等共同研究创立了量子力学理论。


费曼是20世纪最著名的物理学家之一,是量子电动力学的创始人之一,基于他发现了综合量子理论复杂性的方法,获得了1965年的诺贝尔奖。但正是这样的一个量子力学大师却说:“我想我很有把握地说,没有人能真正理解量子力学”。为什么它会这么说呢?原因还在于量子力学的奇异性。

我们在量子力学中,使用的是波函数来描述微观粒子,它本质上是一系列的数字,每个数字也都代表了一个封闭系统中可能出现的一个状态,而数字的大小则表示这个微观粒子所处位置的概率。



从传统数学角度出发,概率则是对一个事件发生程度不确定性的表述。但恰恰量子力学不描述测量,它不是像我们认知宏观物体那样可以使用测量仪器,量子力学只描述原子、电子这样的微观物体,于是就产生了“量子力学测不准”现象。


无论是双缝干涉实验、还是薛定谔的猫,都是因为我们使用了传统的测量方法来试图窥探微观世界的奥秘,于是对微观量子对象产生了影响,于是造成了量子世界波粒二象性不确定性认知、像幽灵般远距离传输信息、电子概率云等等这样的用宏观物理视角难以解释的奇异状况。

还有更离奇的,除了我们在测量微观粒子会对量子系统产生扰动之外,就是对量子运动的数学描述。拿电子概率云来说,如果我们测量单个电子,它不会产生概率的问题,它的自旋方向和速度是一定的,遵循的是薛定谔方程规律,而这个方程规律本身不带有任何概率的问题,是完全决定性的表述,从而我们似乎可以得出单个电子运动模式即玻恩规则与概率无关,但这与玻恩规则解析波函数使用的是正负分量的平方有关系相矛盾。


为了解释量子力学与我们认知上的不符,量子力学界逐渐分为两大阵营,一是工具论,认为波函数不是真实存在的,只是更好理解概率的工具。二是实在论,认为波函数是客观存在,但会受到宏观物理规律如薛定谔方程的牵制而体现决定性。

这两个截然不同的观点互相碰撞,谁也不服谁,从目前来看,如果我们还是用现有的监测和认知手段,即使用遍当前人类所有的知识,对量子力学的奇特之处也解释不清,也包括那些曾经创造量子力学理论,以及现在正在研究量子力学的大师们,这也是为什么费曼那么说的原因。


优美生态环境保卫者


非常准确,量子力学是一个比较深奥的科学问题。但其实也是非常简单的科学问题。所谓量子通俗地讲就是能量粒子。是微观世界的物质的运行规律的研究。这有一个非常不好理解的问题,就是能量与物质的转换问题。能量在什么时候能够聚合成物,物质又在什么情况下可以转换成能量?这种转换如果能够被突破人类真正的文明才会到来。我们很多普通人因为对这个领域缺少必要的接触和探究,而且就现在的教育模式人们更多的是在学习牛顿力学成长起来的,对于微观世界的运行机制的探究一般人根本就没有机会涉及,甚至一生也未必知道什么量子力学知识。费米这样的超级物理学家才会研究这些问题。就如同钱学森老先生当年相信气功被人们耻笑一样,其实是在一般普通人根本没有办法理解这个问题。当然也有很多人打着气功的名义实骗钱之把戏的原因。其实我们所在的自然中处处都是因为能量的转移和运行才使得这个世界千姿多彩。能量是自然中唯一的存在。研究能量的演化原理才是人类世界的终极科学。我们现在的科学技术更多的是体现合作技术的应用方面。且这种研究正在渐行渐远的离科学目标。费米及其那个时代的科学家也是因为有太多的集团利益考量如“国家需求”而从事了实用技术方面的研究。这也是核武器能够被研发出来的重要原因。其实懂得核技术离我们真正的文明就差一步了。核技术就是能量与物质相互转化的最好例证。不是人们不愿意研究这个领域,其实是人们在这个领域接触的太少了。这也就是很多人不懂量子理论的重要原因。但这的确需要人类共同努力研究才有可能突破这个屏蔽。费米、爱因斯坦等科学巨人们没有生活在和平时期是个遗憾。谢谢阅读


能量平衡德行天下


因为量子到底是什么到目前也没人真正说清楚,所以量子力学没有人真正懂也就不奇怪了。实际上,量子概念的混乱导致其与客观事实越来越远。一方面说量子有特定的量子数(量子数包括主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数s四种),且数值只能 为整数或半整数;另一面又说量子可以处于两种或两种以上的量子态的叠加态,这样量子数就会为非整数或半整数了。这不是自己打自己的嘴巴吗?!

量子力学至少存在二类错误:一是将单个粒子一定时间段内的运动轨迹或状态的总和当成瞬时的;二是将数量较大的同类粒子一定时间段内的运动轨迹或状态的总和当成单个粒子瞬时的。因此,要揭穿期画皮,只要能获得足够精确的瞬时或小于粒子运动周期1/4以上的图像就能证明微观粒子不可能同时处于二处或二处以上的空间位置上。原子中的电子不可能是云状或概率分布的。

有兴趣进一步了解相关情况的朋友,可能与本人以下文章的讨论


彭晓韬


费曼说得很正确,在费曼时代对量子的认识理解来源于光子光量子,由于光量子无型无态,无影无踪,但光量孑又是存在的,并且对所有物质体都会产生作用,发生位移,物质因光而动而变并能产生位移,光量子的力是哪来的,为何光量子有这样大的能耐,费曼时代的物理学家无法解释,至今的全世界科学家都无能解释,所以费曼说得没错。

量子力学全世界的人都不懂,这些人学量子力学又学的是什么呢?量子力学科技又是什么呢?现代的量子通讯量子卫星量子雷达又是什么呢?实际上都是由光的粒子性波粒二性有动质量等等认知理念造成的自相矛盾,明明光无型无态,非要说光是粒子并且有最小尺寸,最小能量单位而且还有动质量,造成这些误判的根在于对物质的本质认知有误,总认为物质必须存在有最小的质最小的量最小的基本几何造型体,物变质不变,能量转化而守恒,动量也是守恒的,有了这些固化概念,并通过科学实验检测而证实,科学共同体一至认为光也如此具体质与量的人类未知,光速恒定与光速不变更让光量子为何这样存在感到神奇,自然界本无神,量子的力形为就成为了神力形为,因这些科学家没找到原因,费曼说的句大实话。

实际上量子力学纠错也很简单,因为自然界的一切色相大千世界有型物质体,最小最基本的粒子单元只有电子类,更重要的是电子由于创生环境与空间位不同,整个自然界中没绝对相同的两粒电子,不同的原因是电子的动态因子量与自旋速度半径等等,电子是非钢性非封闭相同心,无内外线速差这样的自旋结构体,这种结构是自然界一切演化造型并改变的原始动力,电子与环境时刻都在做相对平衡运动,平衡变化量发生在电子型态改变过程中的量与型,就是人类称谓的光粒子,光实际就是电子的变化过程,如果将量子力学退回到电子力学进行研究,全世界的人都能理解,电子的自旋产生吸斥同体运动形为被人类称谓正负电荷,电子的群体结构组合因平衡差值的原故创生出不同运动状态的演化之物,小至粒子态,大至天体,电子之间的动态平衡运动造就了万物的演化存在,反过来天体的自旋内压形为又超控着电子群体的相对稳定状态。一切能量态都是电子内外平衡的天体压强平衡态运动,现代量子力学和相对论的相关理论与实验,都可用动态平衡原理加以解释,自然界的万物都遵守动态平衡规则。(本文原创,个人研究结论供参考)`.


宇宙谱


物理学至今没有解释“物质是怎么产生的”!

经典力学是量子力学的特例。经典力学研究的是“隔离体”——基态的物质(宏观);量子力学研究的是“等离子体”——激发态的物质(微观)。

相对论是经典力学与量子力学之间的“桥梁”——动体的电动力学。要理解量子力学,首先必须承认“物质是金属态氢离子聚合形成的”;然后必须认识到“高速流动的物质转化为金属态氢离子,金属态氢离子的磁力矩相互切割聚合形成新元素的同时释放电磁波——能量”。

显然:聚合反应与化学反应并没有什么“本质区别”,物质不能转化为能量;热核反应质量守恒,链式反应是冲击波层流里高速流动的物质转化的金属态氢离子聚合的新元素反复裂解为金属态氢离子产生了连续的爆炸。

事实上,“光速”是金属态氢离子“磁力矩”的震荡(自旋)——不能用经典力学讨论“光速”;质能方程E=mc²是可逆的,即m=E/c²,也就是说,金属态氢离子聚合的新元素与能量成正比。

电磁波的传播离不开金属态氢离子“磁力矩”的共振,具有波粒二象性。太阳初级射线进入地球磁场产生金属态氢离子,金属态氢离子的“磁力矩”切割磁力线释放电磁波——光子;阳光的传播离不开金属态氢离子“磁力矩”的共振(大量金属态氢离子的产生,会影响通讯的)。

既然宇宙中“均匀”分布金属态氢离子——稍纵即逝的“以太”,那么“光的双缝实验”和“光电效应”就是金属态氢离子“磁力矩”的共振传递了电磁波或产生了变化的磁场!



金童希瑞


这个世界的哲学是决定论,如爱因斯坦所说,一定有一个终极的真相在那里,即便我们暂时不知道,它一定在。量子实验的结果让科学家顿时懵逼,爱因斯坦也一样。即同样的条件发生的结果并不相同,或者有精神参与与没有精神参与的结果不同。那世界还不乱了套?因此爱因斯坦本能的怀疑是实验的错误,不可能有这种事情发生。事实上它就是发生了。这就导致人类可怜的决定论浪漫主义幻想的坍塌。那就是你根本不可能找到真相,因为从来就没有那种东西。


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