03.02 量子的存在證明了什麼?

都哩色額恩王宏偉


施鬱

(復旦大學物理學系教授)

量子的存在證明了這個世界的複雜,證明了這個客觀實在有著奇妙的性質。

首先是證明了微觀世界中的粒子需要用量子態描述。所以在微觀層次上,物質是不確定的,需要用本質上的概率描述,但是這個概率又不同於宏觀層次上的概率,概率是波函數的大小的平方,這個波函數才是最本質的。

量子力學進一步的研究還證明了定域實在論的失敗。所謂定域,是說不同地點的物體不能瞬時相互影響,實在是指物質的性質在測量之前就給定了。 量子力學與之有矛盾。 實驗證明,定域實在論是不對的。

微觀的量子力學如何過渡到宏觀的經典物理呢?這還是一個沒有完全解決的問題。有一個將二者調和的方法叫做退相干理論,是說在所有層次上,物質歸根到底都是量子的,但是因為宏觀物質不是孤立的,與環境的耦合使得它們表現出經典的性質。


物理文化與施鬱世界線


我堅信人有靈魂。

上世紀70年代,我曾經在四川省涪陵專區工業而工作。一天出差到墊江縣。由於該縣正開全縣農業學大寨會,佔用了全縣所有旅館;包括縣委招待所。我下午到達具招待所時己旡餔位,版務員叫我全縣城去找舖住宿。無奈之下我找遍全城仍無舖可宿。於是我又找回招待所,強行查看;發現有一單間空房。於是找到登記住宿服務員,強行要求入住。服務員不高興地說“不能住!

”也不解釋為什麼不能住。但我也任性地責備她:“縣委招待所就是為接待上級政府部門來墊檢查指導工作設立的。今天您必須安排我住宿,如有困難,我就位那間空屋。”無奈之下她只好安排我入住了那間空屋。

傍晚時分我躺在床上,一盞昏暗的白熾燈下看書。突然我發明門被人慢慢地推開。於是我認為有賊,悄悄地輕手輕腳下了床。等待著捉

賊。

當她剛跨進房門,我發覺是個女人。本不願捉她 ,但誰叫她要做賊,還要偷我;於是我抬頭看了她一眼,漂亮的臉蛋,配上一身白裙,身材嬌好。我於是便決心捉住她,讓她不要再做賊。當我上前一把把她抱住時才發現什麼也沒有。昏暗的燈光下人不見了,嚇的我一大跳。滿屋搜索仍無發現。再看看門已開,於是上前抽上插銷。

上床後久久來能入睡。旡奈之下,對著房門說道:“我知道您是誰了。您我同是天涯淪落人。我今天已無睡處,只能在此睡覺了。若不傔棄,打夥睡!您是鬼,會飛。睡裡面,我是人睡外面。若有啥事,我好跑。不過您害了我,您就會成為孤魂野鬼,永無超身之日!您自己看著辦!“說完我也倦了,便慢慢地睡了過去。一覺到天亮。

等二天我與登記員結住宿費時,她問我昨天屋裡有什麼事沒有?我如實告訴了她。她驚呆了說:“你好大膽!”然後又問了我她的長像和身高。我如實地比劃著告訴了她。她點了點頭說道:“是她。就是她!她在那間房內吊死時就是穿的白色連衣裙。死後這兩天總有人說鬧鬼,經常出現。無人敢住。你要住我又不敢明說,怕人家說我是封建述信要捱整。”

時隔多年我仍記憶猶新。所以我堅信人有靈魂,人死後其靈魂還會在世間以某種形式存在著。

好了,再見。燕子拜過

人敢住。”


用戶3423393544766


量子是一百多年前普朗克為解決黑體輻射在紫外端的無限大問題而提出來的,他發現只要能量是不連續的,是一份一份地生成和轉換的,就可以避免輻射在紫外端的無窮大。這個最小的份額就是普朗克常數h,約為6.23x10-27。

普朗克常數h的提出,具有深遠的認識意義,意味著自然界是不連續的,而且各種物理現象的產生和變化具有或然性。自然界的這種不連續性和或然性,是與傳統的機械世界觀截然不同的。

比如所有的物體都既具有波動性,又具有粒子性;

比如原子的體積僅只是高速運動的電子產生的屏蔽效應,質量只集中在很小的原子核內;

比如基本粒子的生成與衰變是以概率的方式發生的,具有隧道效應和量子化條件;

比如作為物理背景的空間,不再是虛無的幾何框架,而是可以生成或湮滅粒子的,可以相對於運動的物體產生勢能。

上述種種現象使我們的觀念發生了改變,由量子的有機觀取代了機械的物質觀。使我們相信,宇宙是由離散的量子構成的。普朗克常數h是描述量子的本徵參量即量子的角動量,具有相對於能量的不變性。

無數離散的基態量子作為物理背景,構成空間;受到激發的量子就是能量,根據具體的能量大小,又可以細分為光子、x射線和中微子等,這些激發量子的集合還可以形成各種不同的場即空間的不同分佈;由高能量子組成的封閉體系成為物理對象,就是我們通常所說的物質。

於是,根據這種有機的量子景觀,一切物理現象及其相應的變化,都可以歸結為離散的量子和量子的封閉體系之間的相互依存、相互聯繫、相互作用和相互轉化。

比如,宇宙的膨脹,是空間量子間的距離增大;量子封閉體系即物質的生成,是宇宙膨脹速度大於其內部傳播速度的結果;慣性力是物體因加速,導致量子空間前後碰撞💥的不對稱;微觀粒子的波粒二象性,是因為粒子的半徑遠小於空間量子的間距而產生的量子不對稱碰撞;萬有引力則是由於物質的封閉性小於1,使量子空間形成熱的梯度分佈,從而使另一物質受到空間量子的不對稱碰撞。


淡漠乾坤


大家對於「量子」的概念有一個非常普遍的誤解,那就是:認為量子是某種粒子,像是原子、分子一樣的粒子。

但實際上,量子不是某種特定的粒子。這個誤解的鍋,當然很大一部分要讓翻譯來背,但科普的欠缺也是影響很大的。所謂「量子」,實際上指的是能級分立、離散,每一個基矢的特徵值是離散的,而這個特徵值就是所謂的能級。

在氫原子中,有很多能級,對應了很多不同的電子雲分佈。而量子力學中說的「簡併」,就是指相同的能量對應了好幾個不同的物質波分佈。


從一維無限深方勢井的模型,其實就可以看出,量子力學中的離散,其實是可以來自於連續的方程的。

這就是一個不含時間變量的薛定諤方程。需要指出的是,在這個方程中,光從形式上看,是看不到任何離散的規定的。

把自由粒子的哈密頓量帶入,再引入邊界條件,就可以得到離散的解,也就是對應了不同的能級。

回到題主的問題。量子力學的存在證明了什麼?

這個問題就意味著好像之前有一個假說,認為某某事物存在,但一直不清楚。

要我說,量子力學的存在,可以證明很多事。但最大的一個,就是證明了「真隨機」的存在,從而證偽了機械決定論(當然,完全證偽,需要再加上混沌理論。兩者放在一起,機械決定論基本就完全破產了)。


章彥博


量子的存在證明了物質是由量子的波動性組成的。

現代科學證明,物質是由基本離子(量子)組成的。這種基本離子即是一種能量狀態。它具有二重性(波動性和粒子性,簡稱波粒二象性),其中波動性即是純能量狀態,道家稱為陰,佛家稱為空。粒子性即是純物質狀態。道家稱為陽,佛家稱為色(相)。道家稱一陰一陽唯之道。佛家稱色空如一,即色即空(一心三藏)。物質是不同頻率的波長相互干擾而形成的相,當這些波長頻率完全相同、重疊達到共振狀態時即為金剛不壞體,最堅硬。當這些波長頻率完全相同但方向相反互相低消時,即為空。由此可見,空不是沒有,真空妙有。而物質不是真有,僅僅是空的表現形式(是空所顯現的相),假有。所有的不同頻率和波長的波,都是由最基本的正旋波組成變化而來的。而這一正旋波的產生則來自於我們內心的一念。如是宇宙人生的真實相!。如是相由心生,萬法唯心現!中華民族稱為龍的傳人(化身),巨龍飛舞,不正是我們的智慧心性的顯現,正旋波的生動表達方式嗎?

只不過它比正旋波的科學驗證早了幾千年!

量子的波動性是非物質,量子波的相互干擾形成物質,所以物質非物質都是由不同的量子波動構成的,從本質上來說是一回事,只是波的頻率,長短和方向不同而顯不同的相。所以說物質即非物質,非物質即物質,“色即是空,空即是色”。色空一如,真空妙有。性色真空,性空真色,清淨本然,周遍宇宙,隨眾生心,應所知量!


虛空64501936


量子的存在是恆久的、客觀的。嚴謹地說應該是“量子的發現證明了什麼?”或者說“量子力學能證明什麼存在現象?”

量子是物質的微觀狀態(基本單位)的總概念,可以概括所有微觀粒子。

發現量子的存在,只是將認識物質推進到了微觀層面。你發不發現它,它本就一直存在。

發現量子(微觀粒子種類的區分)和量子現象(量子糾纏、測不準特性、波粒二象性等),證明了物質是由一些更微觀的粒子組成;證明了物質在微觀層面表現性徵並不符合經典規律;證明了人類對物質(對世界)的認知還很粗淺……

但是題主說它至少證明了靈魂的存在是不嚴謹的。雖然要想真正解密靈魂,最終還需要從量子力學去深入研究。

目前科學界對於靈魂的存在是持否定態度的,對於一些與靈魂相關的現象歸於意識或心理層面的幻覺。

而我個人在很多回答裡提到過:靈魂和意識是兩碼事,它是客觀存在的,很可能是物質的量子態(由於沒法進行科學實驗驗證,無法確定它是純能量還是離子態)
儘管我個人觀點是這樣的,但是“發現量子就能證明靈魂存在”這句話本身不符合邏輯。



正確的途徑是:科學最終認可了靈魂的客觀存在,或者想要證實或證偽靈魂的存在,利用量子力學的技術和微觀檢測設備去針對性立項研究,從而驗證靈魂的特性、與生命之間的關係、是否符合能量守恆定律,是否會像物質解構一樣消散或是像宗教理論描述靈魂永不散滅……


姝子


這裡的量子,特指光量子或光子,也就是光電效應方程的能量子:hf=½mv²...(1)。

這個方程的物理意義是:粒子的平均動能,可以激發或對應一個光子的能量,這就把物質波的動能與電磁波的輻射能聯繫起來。

只要有運動,就會激發電磁波。這是第一個劃時代的聯繫,簡寫成:動能vs電磁能。

為什麼方程(1)劃時代的呢?因為,我們原以為電磁波只能由電磁振盪諧振子或光源才能產生,還以為光子是被光源發射出來的。

其實不然。光子是真空場固有的基底物質。根據HLC的正負電子湮滅反應,可以證明:光量子的質量就是恆定的電子質量,是宇宙中的最小單元質量,即9.11×10⁻³¹千克,而光量子的能量是一個隨著頻率變化的變量,所謂的能量子也只是一個變量,即:ε=hf。

只要有物體的運動,就有電磁波的發生,這一點早在70年前的1947年,就被卡西米爾用實驗證實了,就是著名的卡西米爾效應。

第二個聯繫:根據熱力學第一定律之能量守恆定律:粒子的平均動能=粒子的熱能,即:Ek=½mv²=1.5kT...(2),

把(2)代入(1),就可以把熱能與電磁能聯繫起來,即:1.5kT=hf...(3),只要知道某個系統的熱平衡的絕對溫標T,就可知道其中電磁波頻率與該頻光子的能量,簡寫成:熱量vs電磁能。

第三個聯繫:根據蘭道爾原理:刪除功刪除的是信息能,即:W=△Ek=kBln2...(4),

把(4)代入(1),就是得到信息的本質是電磁波的物理邏輯,即:kBln2=hf...(5)。

方程(5)的物理意義是:信息量與電磁波的頻率成正比。遙遠的恆星或黑洞能被射電望遠鏡接收,是因為信息頻率高或信息強度大。

量子理論最重要的意義在於:既然光量子是以離散狀態存在,因為離散量不可微積分。

就不必用微分算符工具,諸如哈密頓算符H^或▽、拉普拉斯算符▽²或△、度規張量算符T=AB=(A₁ε₁+A₂ε₂+A₃ε₃)(B₁ε₁+B₂ε₂+B₃ε₃) =A₁B₁ε₁ε₁+A₁B₂ε₁ε₂+A₁B₃ε₁ε₃+A₂B₁ε₂ε₁+A₂B₂ε₂ε₂+A₂B₃ε₂ε₃+A₃B₁ε₃ε₁+A₃B₂ε₃ε₂+A₃B₃ε₃ε₃等複雜工具操作場函數,直接按光電效應方程等超對稱方式操作,既可。

物理學人至少知道物理參量,包括過程量與狀態量(態函數),在真量子原理出現之前,都可以假設為連續性變量,進行諸如路徑積分或線積分與通量積分或面積分乃至體積分。

但是有了量子原理之後,例如質量與電荷等都是離散量,沒有可積性。狹義相對論推導質能方程時對質量積分,說質量m的積分區間是0→m就很荒唐,因為根本不存在零質量。



而有實際意義的物理方程,都必須經過科學實驗獲得或修正待定係數(coefficence),進行嚴格的實踐驗證,所有預設算符作用的後期操作還得迴歸到具有統計學意義的線性方程。

▲希格斯機制中的希格斯子Higgs boson是量子麼?據說質量為120~1200GeV,如果是量子,就應該是235~2350個光量子,不是連續量,如何使用拉普拉斯算符L或▽²操作。這是物理科學還是數學遊戲?

事實上,現行的哥派量子理論,依然按照所謂的不確定原理、概率波模式、量子意識論,其衍生品——量子糾纏論,是典型神邏輯。作為量子力學發起人的部分代表,本身就不是真懂量子物理的真諦。

筆者冥冥之中在問,基礎物理學,以後的前途是什麼,必由之路是什麼?中國物理應該有什麼樣的正確的創新姿勢?

好了,本答stop here。請關注物理新視野,共同切磋物理邏輯與中英雙語的疑難問題。


物理新視野


有些人總是習慣性地把物理中的種種現象總結出來個人生意義——用人的價值體系和觀念去評論這些大自然中存在的物質或者規律,用人的需求來衡量這些物質和規律,這完全就是本末倒置,要知道是先有物再有人,物質規律是什麼樣的就是什麼樣的,從始至終就沒有理會過人類是怎麼想的。

所以量子的存在證明了什麼?什麼也證明不了,只能說大自然就是這個樣子的。

而且“量子”這個概念怎麼就牽扯到靈魂上去了?量子本意是什麼?究其根本,就是科學家發現有一些物理量,比如說能量吧,跟傳統的連續性假設不同,存在最小分割的分割——意思就是把這個能量再分割成更小的單位是不可能了。這些最小分割量就是所謂的量子。

通俗地說,量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。

所以這玩意兒怎麼就扯到靈魂上去了?你換個角度講,所有的物質內部的物質和能量都會表現出量子的性質,難道所有的東西都有個靈魂?那這靈魂還是靈魂嗎?

↑量子的特性↑

其實這裡“量子”兩個字根本只是滿足了某些人的獵奇的心理而已,對於他們而言,量子是什麼不重要,量子的性質是什麼也不重要,重要的是大部分人都對於這個概念是模模糊糊、似懂非懂的,於是他們就可以胡說八道了。未來要是再出來什麼科學概念他們看不懂的,恐怕又要跟這鬼啊神的聯繫起來。

你想證明量子跟靈魂有關係,可以,科學上你想幹什麼都可以,但是最基礎的一個問題是,靈魂這個東西你怎麼定義?你怎麼測量?你怎麼評判?有什麼性質?你平白無故說出來靈魂這個模模糊糊的概念,就說量子這個你自己也說不清楚的東西證明了更加說不清楚的靈魂的存在,不覺得可笑嗎?

所以說沒事兒多看看書,肯定是有好處的,不要逮著一個你不懂的概念就強行瞎想。


航小北的日常科普


我只是發現,現在的量子力學無法解答那麼多生活的問題,就意味著它並不完善,而我研究的超流體空間理論已經找到了更多很好的答案,為了闡述一個更真實的宇宙,高維空間其實就是我們未知粒子(超流體)構成的空間,所謂的靈魂就是高維世界的生命體,也是我們每個人的本體,或說主人,為此才能解答那些神秘的靈異事件與消失之謎。

就拿引力的概念來說,它之所以至今未能與量子力學融合,那是因為我們對高維世界的狀態與量子意識的問題不理解,想象一下我們的存在都是由量子構成的,為什麼我們會有意識?那必然是量子本身就是有意識的,多看幾遍雙縫干涉實驗並理解它你就能發現這個說法。量子會有一種量子場,高維世界上看,就是一種量子線,而萬物之間都會有量子線,只是線也會大小之分,量子線的牽引力也就有了大小之分,所以很多的關係就在此表現出來,即萬有引力。






李淵明


作為現代物理學的一個重要概念,量子最早是被M.普朗克在1900年提出來的,後來經過多名物理學家的研究發展,他們不斷完善了量子力學。那麼量子是什麼呢?一個物理量如果有最小的單元,並且不能再連續的分割,那麼我們就說這個物理量是量子化的,量子化現象主要表現在微觀世界中,這個最小的單元就被稱之為量子。我們知道了量子是什麼後,再來看下量子的存在證明了什麼呢?

自從量子力學誕生以來,科學家們就致力於量子力學的研究,他們利用量子不斷髮明創造新技術,比如,激光技術和電子計算機的出現,還有我國先進的量子通信技術等,都是量子力學的功勞。量子的存在,科學家們進行黑體輻射的研究,後來他們又計算出了黑體輻射量子方程。量子力學解釋了霍金膜上你四維量子論,除此之外,還有量子鬼波的DENG'S和振動粒子的量子論詮釋。

後來在2012年10月,俄羅斯利用量子來解釋死亡,證明了人死後有靈魂的存在,他們認為人死後生命依然存在,人依然有靈魂。據研究人員解釋,當人的心跳停止跳動,血液不再流動時,微管就失去了它的量子態,但是其中的量子信息並不會消失,所以這些量子信息會在空間裡散播。所以後來科學家對那些瀕臨死亡的人做實驗,“復活”後那些人說在那段時間他們看到了一束白光,有些甚至看到了自己的身體,如果一個人死後,他體內的量子信息在一段時間內還是存在的,然後才會向外散播,這也就是人的“靈魂”。



這是科學家們利用量子學來解釋人的靈魂,他們的說法是否有誤,還需要進一步的科學研究論證。那麼,你們相信有靈魂的存在嗎?


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