常识和反常识

在科学研究中，对于研究对象一般都要下一个比较准确的定义，这是从牛顿开始就留下来的规矩。

这里我们要降到“违背常识”的知识，那我们就需要先把“常识”下一个比较准确的定义。我大概查了一下，对于“常识”的定义其实有多种多样。我也相信，如果我们现在拿一下知识去问不同的人，他们界定的“常识”也是不一样的。

常识是指普通的知识，具体是指一个生活在社会中的，心智健全的成年人所应该具备的基本知识。这当中包括：生存技能，基本劳作的技能，基础的自然科学和人文上社会科学的知识等。

因此，通过这个定义，我们可以这么认为，那些我觉得很反直觉的事情，都应该属于反常识的，比如：高阶的自然科学知识，人文社科知识都属于这类。因此，这个范围其实特别大的，毕竟绝大多数的人所掌握的知识其实还处在文艺复兴之前的知识水平。

今天，我们就来聊一下物理学相关领域比较反常识的知识。

不确定性

曾有科学家总结20世界的科学发展，他认为，20世纪的科学其实是“不确性”的科学。为什么这么说呢？

这是因为在20世纪之前，牛顿力学和麦克斯韦方程展现出了极其可怕的威力。具体来说就是，你用牛顿力学就可以解释肉眼可见的绝大多数的物理学现象，而且不仅仅是解释，还可以拿来做预测。就拿海王星来说，这颗行星并不是科学家直接观测得到的，事实上，科学家是利用纸和笔预测了它的位置，然后让天文学家拿望远镜准确地去找到它。

而麦克斯韦方程则是可以解决绝大数电磁学领域的问题，同样的，这个理论也可以预言，麦克斯韦就预言了电磁波的存在，后来赫兹通过实验证明了这一点。

因此，在20世纪前，科学家秉持了这样一个观点：存在绝对客观的真理，它可以解释宇宙中所有的物理学现象。后人，也被这个叫做决定论。其实，现代人依旧有非常多的人秉持的这个观念。

但是到了20世纪，科学家们就发现事情有点不对头了。之前牛顿力学其实都是在宏观低速的世界里。而随着科学技术的发展，观测也在发展，科学家可以观测到微观世界和大尺度上的物理学现象了。

而在微观世界中，很多现象都超乎了科学家的认知。后来，基于这些物理现象，科学家们提出了量子力学理论。这个理论也是物理学史仅有的始终伴随着争吵的科学理论。这是因为这个理论预示着另外一种观念：

上帝到底掷不掷骰子？

海森堡在研究原子核外电子的运动形式时，基于这种奇葩的物理学现象，他就提出了“不确定性原理”。具体来说是这样的，他发现，电子的位置信息和动量信息是没有办法直接被同时测量到的。如果你测准了位置信息，那你就测不准动量信息，如果你测准的动量信息，你就测不准位置信息。

这其实是因为我们的观测自身就会影响到电子的信息。如果我们再来看原子核外的电子，其实电子的分布是很奇怪的，它并不是有固定轨道的，“固定轨道”其实是经典物理学的观念，但跟实验根本没有办法拟合。

电子实际上是呈现电子云的形式，是一种概率的体现。意思是说，电子在某一刻具体在哪我们是不知道的，我们只知道它在某个概率是多少。也就是说，电子实际上是同时存在于这些位置的，又同时不在这些位置。到底在不在，完全取决于你的观测。我们也管这个叫做：叠加态。

物理学家薛定谔原本是量子力学的奠基人，但是它对这个理论是没办法接受的，他觉得他诡异了。后来，他就提出薛定谔的猫来刁难量子力学哥本哈根学派的科学家们。在薛定谔的猫中，猫就处于又活有死的状态，这其实就和电子的诡异行为有异曲同工之妙。当然，薛定谔的猫其实存在着很多问题，这里就不过多探讨了。

不仅薛定谔，爱因斯坦也曾是量子力学的奠基人之一，但是他也觉得这个叠加态太诡异了。于是，爱因斯坦也占到了量子力学的反面，一直和哥本哈根学派的领袖波尔进行论战。

在一次大会上，他就说到：上帝不掷骰子。其实讽刺的就是叠加态。而波尔则反击到：爱因斯坦，不要指挥上帝该如何做。

很多人其实都无法理解所谓的叠加态。我们来举一个并不算恰当的例子，帮助你理解，假设你是一个微观粒子，那在某一个时刻，其实你都不知道你自己会在哪，你好像会出现在所有的位置，又好像不在所有的位置，总之，你自己都是迷糊的，更不要说下一秒你会出现在哪了。这和我们的宏观世界的“确定性”是完全不一样的。

但如今的实验告诉我们，实验的结果更偏向于“叠加态”的结果。这也是为什么量子力学可以成为主流科学理论的原因。也就是说，自然界是存在这各种“不确定性”的现象，而我们对此无能为力，并不存在一个绝对的真理。

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