為什麼說學量子力學會影響世界觀?

袁文翔


量子力學作為當代物理學的兩大支柱,最早是從普朗克為了解決黑體輻射提出的能量量子化開始的,後來發展出愛因斯坦的光量子學說、玻爾的氫原子模型、海森堡的不確定原理以及薛定諤的波動方程,再到後來發現量子糾纏等現象。量子力學由於顛覆了經典物理學的自然哲學思想,以及人們對於自然界的常識化認知,的確會從幾方面對學習者的世界觀產生一定的影響:

1.世界是不連續的



普朗克1900年在德國物理學會首次公開發表能量量子化的假說。在那之前,人們認為能量的傳播、空間與時間的變化、乃至物質的構成,都應該是連續而緊密的。但當普朗克用E=hv的公式描述能量傳播併成功解釋了黑體輻射現象後,量子力學的大門便被逐漸打開,後來愛因斯坦將其運用在光學提出光量子學說,成功解釋光電效應,並被康普頓用散射實驗所證明(愛因斯坦的諾貝爾獎來源於此);玻爾在此基礎上提出玻爾氫原子模型,成功解釋了譜線分立現象並和巴耳末的經驗公式非常好地擬合在一起。至此,學術界不僅承認了能量傳播的非連續性,發現就連電子的躍遷、粒子的狀態也是非連續的。而理論上推測,就連空間和時間也可能存在最小的變換,即普朗克尺度與普朗克空間。

這種非連續性的發現打破了人們在經典物理建立的自然觀。世界可能更像一片沙灘,遠看是連在一起的,走近才發現,它們都是由一粒一粒細沙構成。

2. 世界是不確定的



要說非連續性的世界還讓人可以接受,但一個不能精準預測和確定的自然界,則是量子力學的結論中讓人難以接受的部分。哥本哈根學派是這一學說的主要支持者,其重要成員海森堡在1927年提出的“不確定原理”,在理論上證明“粒子的動量與位置不能同時絕對精準的測量,其誤差的乘積大於等於h/4pi”,這個重要結論是理論演算的結果,並不是實驗誤差,是永遠無法克服的客觀存在的定律。另外,態疊加原理也令人十分糾結,這一理論認為,粒子總是可以處於一種多個獨立狀態疊加在一起的複合狀態中,只有當測量它時,才會塌縮在某一個本徵態中。愛因斯坦非常反對這一學說,並說出“上帝不擲骰子”這句名言;同陣營的薛定諤也在1935年提出“薛定諤的貓”這一著名的假想實驗,試圖反駁這種看似荒謬的理論,但最後反而成為了態疊加原理的一種廣泛而通俗的解釋。

其實,二十世紀的物理學與哲學的發展成果,都在否定著絕對確定論的觀點,拉普拉斯妖那種“只要精確知道當下的所有便可精確預知未來”的設想,在量子力學與混沌理論、哥德爾原理的成果下宣告破滅。世界是不確定的,但也許充滿未知才會更加精彩。

3. 量子世界的神奇現象

一個粒子可以穿過高於其能量的勢壘(量子隧穿效應);一對粒子在極遠的距離卻可以在極短的時間感應對方的動作並作出相應的變換(量子糾纏效應)……這些都是量子力學的神奇效果。如今,許多分子級以下層面的反應都發現了隧穿效應的存在;我國的墨子號通訊衛星也開始利用量子糾纏效應進行最先進的加密通訊研究(雖然受到了很多質疑)……

不管我們是否接受,量子力學的成果已經跨越了物理學本身,在哲學思想、科技發明等等方面,影響我們的觀念,影響我們的生活……


則之鍊金術師


有一個重要的認知,我想特別強調,生命能否對外部世界產生影響,是因“信息”而起作用。而信息來自感應。

觀念,本身也可以認為是信息的一種,來自人類抽象意識,這種特別的“信息”是來自人類大腦內部的感應,相對於對外部世界的感應,觀念可以視為與感應信息對應的,不同於感應信息的。觀念的誕生,是感應信息的系統性相變。

真正對外部起影響作用的是感應信息,而不是抽象意識。抽象意識只是海量感應的系統性相變。所以,所有生命,植物動物的生存,都是感應信息加載能量後的麥克斯韋妖工作狀態。

人類來說,起作用的同樣是來自感應信息,感應信息形成經驗,是生存的基礎。而世界觀只是“觀念”,也不能認為是感應信息,觀念本身並非生存的基礎因素。

觀念,是群體性抽象意識共識,通過觀念可以結構化意識,方便存儲和提取、對應感應信息。

傳統日升日落的觀測經驗,讓我們形成了某種觀念,甚至有賢者能人形成認知理論,比如地心說,因為能在一定範圍內“預測”未知,又再次加強了這種觀念。

經典力學經驗又讓我們形成了新的觀念,比如笛卡爾幾何思維下的時空觀。並且深信不疑。直到相對論出現。

量子力學,又要打破傳統的觀念,其實都是一樣的。之所以認為要“顛覆世界觀”,其實是對科學本身的不明白。

科學,其實是科學理論的泛稱。科學理論的建立,根基基礎都是來自已知信息,來自已知的感應,來自觀測,來自經驗。這是最本質的東西。一個科學理論,如果沒有這個,就不是真正的科學理論。當然科學理論除了已知感應信息,還需要經過抽象意識處理過的還是來自感應信息的方法論、意識工具化,數學、認知方法論,都是組合使用的。

量子力學,看似顛覆的是觀念,不變的還是對觀測的堅持。因為這是科學理論的本質,也是生命的本質,即:信息+能量-->驅動麥克斯韋妖工作,沒有信息,就沒有存在。


探索貓


小品:黑洞?

甲:剛才我耳雜感應到月球上發生地震。

乙:不可能。

甲:怎麼不可能?

乙:你怎麼感應?原理不通。

甲:那有人說,發現距離地球5500萬光年的黑洞呢?

乙:這,

甲:它原理通嗎?

乙:這,

甲:宇宙信號是怎麼傳播的?

乙:這,

甲:信號通過空間介質振動傳播。

乙:介質有阻力。

甲:阻力會消耗信號能量。

乙:信號能量會消失。

甲:宇宙信號連1個小時都傳播不了,甭說5500萬年。

乙:哇。


天山我才


量子力學表明了這個世界是不可預測的,在一定程度上說明宿命論是站不住腳的這門科學主要是研究微觀世界,把宏觀世界當作微觀世界的統計平均。已經在很多領域有了很大的貢獻,可以理論種種量子效應去產生各種輻射光用來做醫療之類的,現在的集成電路也已經深度到了量子層次,從而需要藉助量子力學去處理這方面的理論問題。


18057156045


兩個字_洗腦!

首先,那一個玄之又玄的一個無法展現於世的假說臆想,披上一件科學技術的外衣,巧妙的撇開科學實證需_鐵證如山的制約。加以宣傳。在世人什麼都沒有看到的狀態下,風靡於世。洗腦成功!反之,失敗!


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